WO2009153916A1 - 弾性境界波装置 - Google Patents

弾性境界波装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009153916A1
WO2009153916A1 PCT/JP2009/002193 JP2009002193W WO2009153916A1 WO 2009153916 A1 WO2009153916 A1 WO 2009153916A1 JP 2009002193 W JP2009002193 W JP 2009002193W WO 2009153916 A1 WO2009153916 A1 WO 2009153916A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ground
dielectric
connection conductor
acoustic wave
wave device
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/002193
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
春田一政
Original Assignee
株式会社村田製作所
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 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to CN200980122677XA priority Critical patent/CN102067447A/zh
Priority to KR1020107027575A priority patent/KR101238869B1/ko
Priority to EP09766364A priority patent/EP2290817A4/en
Priority to JP2009538942A priority patent/JP4894927B2/ja
Publication of WO2009153916A1 publication Critical patent/WO2009153916A1/ja
Priority to US12/962,864 priority patent/US8013692B2/en

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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/10—Mounting in enclosures
    • H03H9/1064—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • H03H9/1071—Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices the enclosure being defined by a frame built on a substrate and a cap, the frame having no mechanical contact with the SAW 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
    • 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
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6489—Compensation of undesirable effects
    • H03H9/6493—Side lobe suppression
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11—Manufacturing methods

Definitions

  • the present invention relates to a boundary acoustic wave device in which an electrode structure is formed at the interface between a piezoelectric substrate and a dielectric, and more particularly to a boundary acoustic wave device in which a filter having a ladder circuit configuration is configured.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing a surface acoustic wave filter device described in Patent Document 1 below.
  • the surface acoustic wave filter device 1001 has a series arm connecting an input terminal 1002 and an output terminal 1003.
  • series arm resonators 1004 to 1006 are connected in series with each other.
  • a plurality of parallel arms are connected to the serial arm.
  • Each parallel arm has a parallel arm resonator 1007.
  • Inductances L are connected between the input terminal 1002 and the series arm resonator 1004 and between the series arm resonator 1006 and the output terminal 1003, respectively.
  • An inductance L is also connected to each end of each parallel arm resonator 1007.
  • These inductances L represent inductance components due to the wiring between the surface acoustic wave resonator chip and the package on which the chip is mounted, a connection portion, a bonding wire, or the like.
  • 10 represents an inductance component from the connection pad on the package to the ground electrode of the device on which the surface acoustic wave filter device 1001 is mounted, that is, the ground electrodes 1008 and 1009 in FIG.
  • the capacitor means 1010 is connected between the end of the parallel arm closest to the input terminal 1002 and the end of the parallel arm closest to the output terminal 1003.
  • the inductance component Lp By making the inductance component Lp extremely small and selecting an appropriate value for the inductance component L, it is possible to increase the attenuation on the lower side of the pass band while ensuring the pass band width.
  • the boundary acoustic wave filter device since the surface acoustic wave filter device can be further reduced in size, the boundary acoustic wave filter device has attracted attention in recent years.
  • the amount of attenuation outside the passband can be increased by providing the capacitance means 1010.
  • such a configuration is effective when a structure having a large inductance such as a bonding wire is connected to the ground side terminal of the parallel arm resonator of the ladder filter.
  • the electrode structure for exciting the boundary acoustic wave is disposed at the interface between the piezoelectric body and the dielectric, and is embedded in the boundary acoustic wave device chip. It is unnecessary. Therefore, the connection wiring does not have a large inductance component. Therefore, the technique of enlarging the out-of-band attenuation amount by using the inductance component L and the capacitance means 1010 described in Patent Document 1 is not effective in the boundary acoustic wave device.
  • the object of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks of the prior art, and in the boundary acoustic wave device having a ladder type circuit configuration, it is possible to increase the attenuation outside the passband, and therefore, it is advantageous in reducing the size. It is to provide a boundary wave device.
  • a piezoelectric substrate a first dielectric formed on the piezoelectric substrate, and an electrode structure provided at an interface between the piezoelectric substrate and the first dielectric.
  • the structure is in series.
  • a parallel arm resonator connected between the arm and the ground potential; a plurality of ground wires connected to ends of the plurality of parallel arms connected to the ground potential; and a plurality of ground wires.
  • the signal wiring and the ground connection conductor cross three-dimensionally through the first dielectric.
  • a boundary acoustic wave device is provided, wherein all the ground pads are electrically connected.
  • the signal wiring is formed on the piezoelectric substrate
  • the ground connection conductor is formed on the first dielectric
  • the first dielectric is formed on the piezoelectric substrate.
  • the signal wiring and the ground connection conductor are three-dimensionally crossed via the first dielectric, and are electrically connected to the at least two ground pads via a via-hole conductor penetrating therethrough.
  • the use of a three-dimensional intersection can increase the wiring density and further reduce the size of the boundary acoustic wave device.
  • the ground connection conductor is electrically connected to all the ground pads.
  • all the ground pads are electrically connected by the ground connection conductor, so that the ground is surely strengthened.
  • a ground wiring for electrically connecting the ground pads to the piezoelectric substrate is not necessarily required, so that the electrode structure on the piezoelectric substrate is simplified. Can also be achieved.
  • a capacitance is formed in a portion where the ground connection conductor and the ground wiring are opposed to each other via the first dielectric. ing. In this case, since the ground connection conductor is capacitively coupled to the ground potential, the ground can be further enhanced.
  • a part of the signal wiring is formed on the first dielectric, and via a via-hole conductor penetrating the first dielectric, It is electrically connected to the other part of the signal wiring, the ground connection conductor is formed on the piezoelectric substrate, and the part of the signal wiring and the ground connection conductor include the first dielectric. There are three-dimensional intersections.
  • the ladder filter includes a first filter circuit section disposed on the input end side and a second filter circuit disposed on the output end side. At least one series arm resonator connected to the series arm, and at least one parallel arm resonator arranged in the at least one parallel arm. And the ends of the first filter circuit portion and the second filter circuit portion connected to the ground potential are electrically connected by the ground connection conductor. In this case, the ground of the boundary acoustic wave device can be strengthened more reliably.
  • a through hole is formed in the first dielectric so as to expose the ground pad, and the via hole is formed on an inner peripheral surface of the through hole.
  • a conductor is formed, and an under bump metal layer filled in the through hole, and a metal bump provided on the under bump metal layer are further provided.
  • the boundary acoustic wave device can be easily surface-mounted on a circuit board or the like by a flip chip bonding method using a metal bump.
  • a sound absorbing resin layer provided so as to cover a part of the ground connection conductor or the signal wiring formed on the first dielectric is provided. Furthermore, it is provided.
  • the sound-absorbing resin can more reliably absorb waves leaking to the dielectric surface, thereby improving the attenuation characteristics.
  • a second dielectric provided so as to cover a part of the ground connection conductor or the signal wiring formed on the first dielectric.
  • the body is further equipped.
  • boundary acoustic wave device between the first dielectric and the ground connection conductor or a part of the signal wiring formed on the first dielectric.
  • a second dielectric provided on the substrate is further provided.
  • all the ground pads are electrically connected by the ground connection conductor provided on the dielectric or the piezoelectric substrate, so that each ground pad is connected to the ground potential.
  • the ground connection conductor provided on the dielectric or the piezoelectric substrate, so that each ground pad is connected to the ground potential.
  • the ground is strengthened by the ground connection conductor provided on the dielectric or the piezoelectric substrate, it is not necessary to provide an inductance or a capacitance by connecting an external element. Accordingly, the out-of-band attenuation can be increased without impairing the miniaturization.
  • FIG. 1A is a schematic plan view of a boundary acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic front sectional view
  • FIG. It is a partial notch front sectional drawing shown.
  • FIG. 2 is a plan view of the boundary acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an electrode structure of a 1-port boundary acoustic wave resonator constituting a series arm resonator or a parallel arm resonator.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of the boundary acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a schematic plan view of a boundary acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic front sectional view
  • FIG. It is a partial notch front sectional drawing shown.
  • FIG. 2 is a plan view of the boundary acoustic wave device according to
  • FIG. 5 is a schematic plan view of a boundary acoustic wave device of a first comparative example prepared for comparison with the first embodiment.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the boundary acoustic wave device of the first comparative example shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating attenuation frequency characteristics of the boundary acoustic wave devices of the first embodiment and the first comparative example.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the boundary acoustic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating attenuation frequency characteristics of the boundary acoustic wave devices according to the first and second embodiments.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional surface acoustic wave filter device.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a conventional surface acoustic wave filter device.
  • FIG. 11 is a schematic front sectional view of a boundary acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic front sectional view of a boundary acoustic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a schematic plan view for explaining a main part of the boundary acoustic wave filter device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic part of the boundary acoustic wave device. It is front sectional drawing
  • (c) is a partial notch front sectional drawing which expands and shows the principal part of (b).
  • FIG. 2 is a plan view of the boundary acoustic wave device according to the present embodiment.
  • the boundary acoustic wave device 1 has a rectangular planar shape.
  • Metal bumps 2 to 7 are arranged on the upper surface of the boundary acoustic wave device 1. Using these metal bumps 2 to 7, the boundary acoustic wave device 1 can be surface-mounted on a printed circuit board or the like by a flip chip bonding method.
  • the boundary acoustic wave device 1 includes a piezoelectric substrate 11.
  • the piezoelectric substrate 11 is made of a LiNbO 3 substrate.
  • the piezoelectric substrate 11 is made of a piezoelectric single crystal such as LiNbO 3 , LiTaO 3 or quartz.
  • the piezoelectric substrate 11 may be formed of a piezoelectric material other than a piezoelectric single crystal such as piezoelectric ceramics.
  • a dielectric 12 is laminated on the upper surface of the piezoelectric substrate 11.
  • the dielectric 12 is made of a SiO 2 film having a thickness of 6 ⁇ m.
  • the dielectric 12 is not limited to SiO 2 and can be formed of an appropriate dielectric material such as an inorganic dielectric material such as other dielectric ceramics such as SiN, or an organic dielectric material such as synthetic resin. .
  • An electrode structure 13 is formed at the interface between the piezoelectric substrate 11 and the dielectric 12.
  • the electrode structure 13 constitutes a ladder type filter circuit described later.
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of a portion along the line ZZ in FIG. Actually, the electrode structure 13 does not appear in this cross section, but for ease of understanding, the electrode structure 13 is illustrated in FIG.
  • the electrode structure 13 is formed of a metal such as Au, Pt, Al or Cu, or a metal such as an alloy mainly composed of these metals.
  • the electrode film for forming the electrode structure 13 may be a laminate of a plurality of metal films.
  • a sound absorbing resin layer 14 is formed so as to cover the dielectric 12.
  • the sound absorbing resin layer 14 is provided in order to absorb the waves that have propagated to the upper surface side of the dielectric 12.
  • a sound absorbing resin for example, an appropriate material such as polyimide can be used.
  • FIG. 1A is a schematic plan view showing the electrode structure 13 with the dielectric 12 and the sound absorbing resin layer 14 and the like removed in the boundary acoustic wave device 1.
  • the electrode structure 13 formed on the piezoelectric substrate 11 constitutes a ladder type filter circuit having series arm resonators S1 to S6 and parallel arm resonators P1 to P4.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing this ladder type filter circuit.
  • the series arm resonators S1 to S6 and the parallel arm resonators P1 to P4 are all formed of a 1-port boundary acoustic wave resonator.
  • the electrode structure of the 1-port boundary acoustic wave resonator is schematically shown in FIG. As shown in FIG.
  • the 1-port boundary acoustic wave resonator 8 includes an IDT electrode 9 and reflectors 10 a and 10 b disposed on both sides of the IDT electrode 9 in the boundary acoustic wave propagation direction.
  • the IDT electrode 9 is composed of a pair of comb electrodes having a plurality of electrode fingers interleaved with each other.
  • FIG. 1A the electrode structure of the 1-port boundary acoustic wave resonator is omitted for easy illustration. That is, in FIG. 1 (a), the portions where the series arm resonators S1 to S6 and the parallel arm resonators P1 to P4 are provided are schematically shown by blocks marked with X in a rectangular frame.
  • series arm resonators S1 to S6 are connected in series to a series arm connecting an input terminal 21 and an output terminal 22.
  • a plurality of parallel arms are connected between the series arm and the ground potential. That is, a plurality of parallel arms each having parallel arm resonators P1 to P4 are connected between the series arm and the ground potential.
  • the electrode structure 13 has a signal wiring 23 that electrically connects the series arm resonators S1 to S6 to each other, and one end of each parallel arm resonator P1 to P4 connected to the ground potential.
  • the electrode structure 13 also has an input terminal 21 which is an electrode pad electrically connected to the signal wiring 23 and an output terminal 22 which is an electrode pad connected to the output side.
  • FIG. 1 (a) the positions where the above-described metal bumps 2 to 7 are formed are schematically shown by alternate long and short dash lines.
  • the metal bumps 2 and 7 are metal bumps connected to the input terminal 21 and the output terminal 22, respectively.
  • the metal bumps 3, 4, 5, and 6 are metal bumps formed on the ground pads 28 to 31, respectively, and electrically connected to the ground pads 28 to 31.
  • a serial arm connecting the input terminal 21 and the output terminal 22 is interposed between the ground pads 28 and 29 and the ground pads 30 and 31.
  • the piezoelectric substrate 11 is reduced in size, the arrangement of the resonators and the ground pads is limited, and thus, there are cases where a series arm must be interposed between at least two ground pads.
  • the feature of this embodiment is that all the ground pads 28 to 31 are electrically connected as shown in FIG. 4 even if a series arm is interposed between at least two ground pads. This is to strengthen the ground. This will be described more specifically.
  • the ground connection conductor 32 is made of an appropriate metal such as a metal such as Ag, Al, or Cu or an alloy mainly composed of these metals.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view schematically showing a portion where the ground pad 31 is formed.
  • the ground pad 31 is electrically connected to the IDT electrode forming the parallel arm resonator P4 by the ground wiring 27.
  • a through hole 12a is formed in the dielectric 12 so that the ground pad 31 is exposed.
  • a via-hole conductor 33 is formed so as to cover the inner peripheral surface of the through hole 12a. The lower end of the via-hole conductor 33 reaches the upper surface of the ground pad 31 and is electrically connected to the ground pad 31. The upper end of the via-hole conductor 33 is connected to the ground connection conductor 32.
  • the via-hole conductor 33 is formed in the same process using the same material as the ground connection conductor 32. However, the via-hole conductor 33 and the ground connection conductor 32 may be formed separately from different materials.
  • the via hole conductor 33 and the ground connection conductor 32 can be formed by an appropriate method such as vapor deposition or sputtering.
  • an under bump metal layer 34 is formed in a portion surrounded by the via hole conductor 33, and the metal bump 6 is formed on the under bump metal layer 34. ing.
  • ground pad 31 and the ground connection conductor 32 are also exposed to the through-holes 12a provided in the dielectric 12, and the same via-hole conductors are also exposed. 33 and the ground connection conductor 32 are electrically connected to each other.
  • all the ground pads 28 to 31 are electrically connected by the plurality of via hole conductors 33 and the ground connection conductors 32. Therefore, as shown in FIG. 4, the ends of the parallel arm resonators P1 to P4 corresponding to the ground pads 28 to 31 connected to the ground potential are connected to the ground potential through various paths. Therefore, the ground is strengthened. As a result, as will be described later, it is possible to increase the attenuation outside the passband.
  • the signal wiring 23 is three-dimensionally crossed with the ground connection conductor 32 and the dielectric 12 at the portion indicated by the arrow A in FIG. Therefore, even if the ground pads 28 and 29 and the ground pads 30 and 31 are separated on the piezoelectric substrate 11 by the serial arm, all the ground pads are obtained without increasing the planar shape of the boundary acoustic wave device 1. Since 28 to 31 can be electrically connected, the ground can be strengthened. Further, as in the present embodiment, it is desirable that the ground connection conductor 32 is three-dimensionally intersected with a part of the signal wiring 23 instead of the IDT electrode because the filter characteristics do not change.
  • the ground connection conductor 32 is electrically connected to all the ground pads 28 to 31, and the ground connection conductor 32 and the ground wirings 25 and 26 face each other with the dielectric 12 interposed therebetween. It has the opposing part B which is the part which is doing. Therefore, the electrostatic capacitances 35 and 36 shown in FIG. 4 are formed. The formation of the capacitances 35 and 36 further increases the number of paths connected to the ground potential, so that the ground can be further strengthened and the out-of-band attenuation characteristics can be improved.
  • all the ground pads 28 to 31 are commonly connected by the ground connection conductor 32 provided on the dielectric 12, but the ground pad 28 and The ground pad 29 may be electrically connected by a ground connection conductor provided on the piezoelectric substrate.
  • the ground pad 30 and the ground pad 31 may also be electrically connected by a ground connection conductor provided on the piezoelectric substrate. In other words, as long as all the ground pads 28 to 31 are electrically connected, it is necessary that all the ground pads 28 to 31 are electrically connected by the ground connection conductor 32 provided on the dielectric 12. Not necessarily.
  • series arm resonators S1 to S6 are connected to the series arm
  • parallel arm resonators P1 to P4 are connected to the four parallel arms, respectively.
  • the input terminal 21 side is the first filter circuit unit C
  • the output terminal 22 side is the second filter circuit unit D.
  • the first filter circuit part C is a part having series arm resonators S1 to S3 and parallel arm resonators P1 and P2
  • the second filter circuit part D is a series arm resonator S4 to S6 and a parallel arm. It becomes a portion having resonators P3 and P4.
  • the ground connection conductor 32 electrically connects the ground side end portions of the first and second filter circuit portions C and D.
  • the ladder circuit configuration to which the present invention is applied is not limited to that shown in FIG. 4, and a plurality of series arm resonators are arranged on the series arm, and at least one of each of the plurality of parallel arms is arranged.
  • the present invention can be applied to an appropriate ladder type filter in which a parallel arm resonator is disposed.
  • a ladder filter having a circuit configuration shown in FIG. 6 was prepared as a first comparative example.
  • the ground side end of the second parallel arm resonator P2 and the third parallel arm resonator P3. Is not electrically connected to the ground end.
  • the first filter circuit section described above and the ground side ends of the second filter circuit section are not electrically connected to each other.
  • the other configurations are the same as those shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the boundary acoustic wave device of the first comparative example having the circuit configuration of FIG. 6, and corresponds to FIG. 1 (a) showing the above embodiment.
  • the ground connection conductor 32 provided on the dielectric 12 is not provided, and the ground pad 28 and the ground pad 29 are connected to the ground pad 30 and the ground by the ground connection conductor 51 a formed on the piezoelectric substrate 11.
  • the pad 31 is electrically connected by the ground connection conductor 51b formed on the piezoelectric substrate 11, it is the same as that of the said embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the attenuation frequency characteristics of the boundary acoustic wave devices of the first embodiment and the first comparative example.
  • the solid line indicates the result of the first embodiment
  • the broken line indicates the result of the first comparative example.
  • the end connected to all the ground pads 28 to 31 is electrically connected by the electrical connection structure including the ground connection conductor 32, so that the ground is strengthened.
  • the ground is also strengthened by the addition of the capacitances 35 and 36.
  • the amount of attenuation outside the passband can be greatly increased without forming a large inductance or capacitance.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the boundary acoustic wave device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1A shown for the first embodiment.
  • the ground connection conductor 32 provided on the dielectric 12 is not provided, and all the ground pads 28 to 31 are electrically connected by the electrode pattern formed on the piezoelectric substrate 11. That is, the ground pads 28 to 31 are electrically connected by the ground connection conductors 41 a to 41 c formed on the piezoelectric substrate 11.
  • the signal wiring 42 connecting the series arm resonator S3 and the series arm resonator S4 is three-dimensionally crossed with the ground connection conductor 41b. That is, the signal wiring 42 is a conductor formed on the dielectric 12 like the ground connection conductor 32 described above.
  • FIG. 1 the ground connection conductor 32 provided on the dielectric 12 is not provided, and all the ground pads 28 to 31 are electrically connected by the electrode pattern formed on the piezoelectric substrate 11. That is, the ground pads 28 to 31 are electrically connected by the ground connection conductors 41
  • the series arm resonators S ⁇ b> 3 and S ⁇ b> 4 and the signal wiring 42 are electrically connected by through holes and via-hole conductors provided in hatched portions indicated by arrows J and K of the dielectric 12.
  • all the wirings for electrical connection may be formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 11. Therefore, in 2nd Embodiment, the opposing part shown by the arrow B shown to Fig.1 (a) is not provided. That is, in the first embodiment, the facing portion B in which a part of the ground connection conductor 32 faces the ground wiring below is formed through the dielectric 12.
  • the opposed portion B is not provided, and the ground wiring 25 and the ground connection conductor 41a are opposed to each other on the piezoelectric substrate. Moreover, the ground wiring 26 and the ground connection conductor 41c are opposed to each other on the piezoelectric substrate.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing attenuation frequency characteristics of the first embodiment and the second embodiment, where the solid line shows the result of the first embodiment and the broken line shows the result of the second embodiment.
  • the attenuation characteristic on the low pass band side is worse than that in the first embodiment. This is because the ground wiring and the ground connection wiring only face each other on the piezoelectric substrate and do not have the facing portion B facing each other through the dielectric 12. That is, in the first embodiment, by providing the facing portion B, the effect of adding capacitance is increased, thereby further strengthening the ground and improving the out-of-passband attenuation characteristics. by. However, even in the second embodiment, the attenuation outside the passband is greatly improved as compared with the first comparative example described above.
  • a capacitance corresponding to the capacitance by the facing portion B must be added. More specifically, between the ground lines connected to the ground side ends of the plurality of parallel arm resonators provided on the piezoelectric substrate, for example, between the ground lines 25 and 26 and the ground lines 24 and 27, respectively. It is thought that a capacitance of 0.05 pF should be added. However, in such a configuration, a capacitor having a capacitance of 0.05 pF must be formed on the piezoelectric substrate by a comb-shaped electrode pattern, resulting in an increase in the size of the boundary acoustic wave device. Further, when an external capacitor element is used, the number of parts increases. Therefore, the first embodiment is more advantageous than the second embodiment in terms of both out-of-passband characteristics and miniaturization.
  • FIG. 11 is a schematic partial front sectional view of a boundary acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention, but may have a film structure as in the third embodiment. That is, in the third embodiment, the second dielectric 61 made of SiN is formed on the dielectric 12 whose film thickness is thinner than that of the first embodiment. In other respects, the third embodiment is the same as the first embodiment.
  • the vibration energy of the boundary acoustic wave can be effectively confined.
  • the dielectric 12 is thinner than in the first embodiment, a part B of the ground connection conductor 32 is opposed to the lower ground wiring via the dielectric 12. As a result, the capacitance formed is increased, and the out-of-band attenuation characteristics can be improved.
  • the sound absorbing resin layer 14 is provided on the second dielectric 61, but the sound absorbing resin layer 14 is not necessarily required.
  • FIG. 12 is a schematic partial front sectional view of the boundary acoustic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the film structure of the boundary acoustic wave device 1 of the present invention is the same as that of the fourth embodiment.
  • Such a film structure may be used. That is, in the fourth embodiment, the second dielectric 62 made of SiN is interposed between the dielectric 12 having a smaller film thickness than the first embodiment and the ground connection conductor 32.
  • the fourth embodiment is the same as the first embodiment. In this case, the sound absorbing resin layer 14 is not always necessary. Also in the fourth embodiment, the out-of-band attenuation characteristic can be improved as in the first embodiment.
  • the ground connection conductor 32 is provided on the film as in the first embodiment, but the signal wiring 42 is provided on the film as in the second embodiment. It may be provided.

Landscapes

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

Abstract

　大きな静電容量を付加するための構造を設けることなく、通過帯域外減衰量の拡大を図ることができ、小型化を進めることができる弾性境界波装置を提供する。 　圧電基板と誘電体との界面に電極構造が設けられており、該電極構造が、ラダー型フィルタ回路を構成している弾性境界波装置１であって、圧電基板１１上に設けられたグラウンド電位に接続される複数のグラウンドパッド２８～３１の少なくとも２つのグラウンドパッドが誘電体１２上に設けられたグラウンド接続導体３２により電気的に接続されており、かつ全てのグラウンドパッド２８～３１が電気的に接続されている、弾性境界波装置１。

Description

弾性境界波装置
　本発明は、圧電基板と誘電体との界面に電極構造が形成されている弾性境界波装置に関し、より詳細には、ラダー型回路構成のフィルタが構成されている弾性境界波装置に関する。
　携帯電話機の帯域フィルタなどにおいては、通過帯域外の減衰量が大きいことが強く求められる。従来、この種の帯域フィルタとして、弾性表面波フィルタ装置が広く用いられている。
　図１０は、下記の特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置を示す回路図である。弾性表面波フィルタ装置１００１は、入力端子１００２と出力端子１００３とを結ぶ直列腕を有する。直列腕においては、互いに直列に直列腕共振子１００４～１００６が接続されている。直列腕には、複数の並列腕が接続されている。各並列腕は、並列腕共振子１００７を有する。
　入力端子１００２と直列腕共振子１００４との間と、直列腕共振子１００６と出力端子１００３との間には、それぞれインダクタンスＬが接続されている。また、各並列腕共振子１００７の端部にも、それぞれ、インダクタンスＬが接続されている。これらのインダクタンスＬは、弾性表面波共振子チップと、該チップが実装されるパッケージとの間の配線や、接続部分またはボンディングワイヤーなどによるインダクタンス成分を表わす。
　図１０のインダクタンスＬｐは、パッケージ上の接続パッドから弾性表面波フィルタ装置１００１が実装される装置のグラウンド電極すなわち図１０のグラウンド電極１００８，１００９に至るまでのインダクタンス成分を表わす。
　弾性表面波フィルタ装置１００１では、入力端子１００２に最も近い並列腕の端部と、出力端子１００３に最も近い並列腕の端部との間に、容量手段１０１０が接続されている。
　上記インダクタンス成分Ｌｐを極めて小さくし、インダクタンス成分Ｌの値を適切な値に選択することにより、通過帯域幅を確保しつつ、通過帯域よりも低域側における減衰量の拡大を図ることができる。しかしながら、実際の弾性表面波フィルタ装置では、配線の引回しの制約などにより、インダクタンス成分Ｌｐの値を小さくすることは非常に困難であった。そこで、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置では、上記容量手段１０１０を設けることにより、インダクタンス成分Ｌｐを小さくすることなく、通過帯域外減衰量の拡大を図ることが可能とされている。
　他方、弾性表面波フィルタ装置に代わり、より一層の小型化を図ることができるので、近年、弾性境界波フィルタ装置が注目されている。
特開２００３－１０１３８４号公報
　特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置では、容量手段１０１０を設けることにより、通過帯域外における減衰量の拡大を図ることができる。しかしながら、このような構成は、ラダー型フィルタの並列腕共振子のグラウンド側端子にボンディングワイヤーのような大きなインダクタンスを有する構造が接続されている場合に有効なものである。
　これに対して、弾性境界波装置では、弾性境界波を励振させる電極構造は、圧電体と誘電体との界面に配置されており、弾性境界波装置チップ内に埋設されているので、パッケージが不要である。従って、接続配線は、大きなインダクタンス成分を有しない。よって、特許文献１に記載のインダクタンス成分Ｌや容量手段１０１０を利用することにより帯域外減衰量を拡大する手法は、弾性境界波装置では有効ではない。
　外部素子を接続することにより、インダクタンスや静電容量を設ける方法もあるが、それでは弾性境界波装置の利点である小型化を大きく損なうこととなる。
　本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、ラダー型回路構成を有する弾性境界波装置において、通過帯域外減衰量の拡大を図ることが可能であり、従って小型化に有利な弾性境界波装置を提供することにある。
　本発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された第１の誘電体と、前記圧電基板と前記第１の誘電体との界面に設けられた電極構造とを備え、該電極構造が、入力端と出力端とを結ぶ直列腕において互いに直列に接続された複数の直列腕共振子と、前記直列腕とグラウンド電位との間に接続された複数の並列腕のそれぞれにおいて、直列腕とグラウンド電位との間に接続された並列腕共振子と、前記複数の並列腕の各グラウンド電位に接続される側の端部にそれぞれ接続された複数のグラウンド配線と、複数のグラウンド配線にそれぞれ接続された複数のグラウンドパッドとを有し、ラダー型フィルタを形成しており、前記複数のグラウンドパッドの内少なくとも２つのグラウンドパッドの間に介在するように配置された前記直列腕を構成する信号配線と、前記少なくとも２つのグラウンドパッドを電気的に接続するグラウンド接続導体とを備え、前記信号配線と前記グラウンド接続導体とは、前記第１の誘電体を介して立体交差しており、かつ、全ての前記グラウンドパッドが電気的に接続されていることを特徴とする、弾性境界波装置が提供される。
　本発明に係る弾性境界波装置のある特定の局面では、前記信号配線は前記圧電基板上に形成され、前記グラウンド接続導体は前記第１の誘電体上に形成され、前記第１の誘電体を貫通するビアホール導体を介して、前記少なくとも２つのグラウンドパッドに電気的に接続されており、前記信号配線と前記グラウンド接続導体とは、前記第１の誘電体を介して立体交差している。この場合には、立体交差の利用により、配線密度を高め、弾性境界波装置のさらなる小型化を図ることができる。
　本発明に係る弾性境界波装置の他の特定の局面では、前記グラウンド接続導体が、全ての前記グラウンドパッドに電気的に接続されている。この場合には、グラウンド接続導体により全てのグラウンドパッドが電気的に接続されて、確実にグラウンドの強化が図られる。また、グラウンド接続導体により全てのグラウンドパッドを電気的に接続した構成では、圧電基板上に別途グラウンドパッド同士を電気的に接続するグラウンド配線を必ずしも必要としないので、圧電基板上の電極構造の簡略化を図ることもできる。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに他の特定の局面では、前記グラウンド接続導体と、前記グラウンド配線とが前記第1の誘電体を介して対向している部分において、静電容量が形成されている。この場合には、グラウンド接続導体がグラウンド電位に容量により結合されるので、より一層グラウンドを強化することができる。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに別の特定の局面では、前記信号配線の一部は前記第１の誘電体上に形成され、前記第１の誘電体を貫通するビアホール導体を介して、前記信号配線の他の部分に電気的に接続され、前記グラウンド接続導体は前記圧電基板上に形成されており、前記信号配線の一部と前記グラウンド接続導体とは、前記第１の誘電体を介して立体交差している。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに他の特定の局面では、前記ラダー形フィルタが、入力端側に配置された第１のフィルタ回路部と、出力端側に配置された第２のフィルタ回路部とを有し、第１，第２のフィルタ回路部が、それぞれ、直列腕に接続された少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕に配置された少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記第１のフィルタ回路部と前記第２のフィルタ回路部のグラウンド電位に接続される側の端部同士が、前記グラウンド接続導体により電気的に接続されている。この場合には、弾性境界波装置のグラウンドをより確実に強化することができる。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに別の特定の局面では、前記グラウンドパッドを露出させるように前記第1の誘電体に貫通孔が形成されており、該貫通孔の内周面に前記ビアホール導体が形成されており、かつ該貫通孔内に充填されたアンダー・バンプ・メタル層と、該アンダー・バンプ・メタル層上に設けられた金属バンプとがさらに備えられている。この場合には、金属バンプを利用して、フリップチップボンディング工法などにより、弾性境界波装置を回路基板などに容易に表面実装することができる。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに他の特定の局面では、前記第1の誘電体上に形成された前記グラウンド接続導体または前記信号配線の一部を覆うように設けられた吸音樹脂層がさらに備えられている。吸音樹脂により、誘電体表面に漏洩してきた波をより確実に吸収することができ、それによって、減衰特性の改善を図ることができる。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに別の特定の局面では、前記第1の誘電体上に形成された前記グラウンド接続導体または前記信号配線の一部を覆うように設けられた第２の誘電体がさらに備えられている。
　本発明に係る弾性境界波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の誘電体と、前記第1の誘電体上に形成された前記グラウンド接続導体または前記信号配線の一部との間に設けられた第２の誘電体がさらに備えられている。
　本発明に係る弾性境界波装置では、誘電体上または圧電基板上に設けられたグラウンド接続導体により全てのグラウンドパッドが電気的に接続されているので、各グラウンドパッド毎にグラウンド電位に接続した構成に比べて、グラウンドを強化することができる。すなわち、グラウンド電位に流れる電流の経路が増加されてグラウンドが強化されることとなる。従って、通過帯域外減衰量の拡大を図ることが可能となる。
　本発明により、上記誘電体上または圧電基板上に設けられたグラウンド接続導体によりグラウンドの強化が図られるので、外部素子を接続することにより、インダクタンスや静電容量を設ける必要がない。従って、小型化を損なうことなく、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性境界波装置の模式的平面図であり、（ｂ）は模式的正面断面図であり、（ｃ）はその要部を拡大して示す部分切欠正面断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態の弾性境界波装置の平面図である。 図３は、直列腕共振子または並列腕共振子を構成している１ポート型弾性境界波共振子の電極構造を示す模式図である。 図４は、第１の実施形態の弾性境界波装置の回路図である。 図５は、第１の実施形態との比較のために用意した第１の比較例の弾性境界波装置の模式的平面図である。 図６は、図５に示した第１の比較例の弾性境界波装置の回路図である。 図７は、第１の実施形態及び第１の比較例の弾性境界波装置の減衰量周波数特性を示す図である。 図８は、第２の実施形態の弾性境界波装置の模式的平面図である。 図９は、第１の実施形態及び第２の実施形態の弾性境界波装置の減衰量周波数特性を示す図である。 図１０は、従来の弾性表面波フィルタ装置の回路図である。 図１１は、本発明の第３の実施形態に係る弾性境界波装置の模式的正面断面図である。 図１２は、本発明の第４の実施形態に係る弾性境界波装置の模式的正面断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性境界波フィルタ装置の要部を説明するための模式的平面図であり、（ｂ）は該弾性境界波装置の略図的部分正面断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の要部を拡大して示す部分切欠正面断面図である。
　図２は、本実施形態の弾性境界波装置の平面図である。
　図２に示すように、弾性境界波装置１は、矩形の平面形状を有する。弾性境界波装置１の上面には、金属バンプ２～７が配置されている。この金属バンプ２～７を用いて、フリップチップボンディング工法によりプリント回路基板などに弾性境界波装置１を表面実装することができる。
　図１（ｂ）に示すように、弾性境界波装置１は、圧電基板１１を有する。圧電基板１１は、本実施形態では、ＬｉＮｂＯ３基板からなる。圧電基板１１は、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３または水晶などの圧電単結晶からなる。圧電基板１１は、圧電セラミックスなどの圧電単結晶以外の圧電材料により形成されていても良い。
　圧電基板１１の上面に、誘電体１２が積層されている。本実施形態では、誘電体１２は、厚さ６μｍのＳｉＯ２膜からなる。もっとも、誘電体１２は、ＳｉＯ２に限らず、ＳｉＮなどの他の誘電体セラミックスなどの無機系誘電体材料、あるいは合成樹脂などの有機系誘電体材料などの適宜の誘電体材料により形成され得る。
　圧電基板１１と誘電体１２との界面に電極構造１３が形成されている。この電極構造１３により、後述のラダー型のフィルタ回路が構成されている。
　なお、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＺ－Ｚ線に沿う部分の略図的断面図である。実際には、電極構造１３はこの断面に表れないが、理解を容易とするために、図１（ｂ）において電極構造１３を図示することとする。
　電極構造１３は、Ａｕ、Ｐｔ、ＡｌもしくはＣｕなどの金属またはこれらを主体とする合金などの金属により形成される。電極構造１３を形成するための電極膜は、複数の金属膜を積層したものであってもよい。
　上記誘電体１２を覆うように、吸音樹脂層１４が形成されている。吸音樹脂層１４は、誘電体１２の上面側に伝搬してきた波を吸収するために設けられている。このような吸音樹脂としては、例えば、ポリイミドなどの適宜の材料を用いることができる。
　誘電体１２には、貫通孔１２ａが複数の形成されている。この貫通孔１２ａが設けられている部分に、前述した金属バンプ２～７のいずれかの金属バンプが配置されている。図１（ａ）は、上記弾性境界波装置１において、誘電体１２及び吸音樹脂層１４などを取り除いて、電極構造１３を示す模式的平面図である。
　圧電基板１１上に形成された電極構造１３は、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ６と、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４とを有するラダー型のフィルタ回路を構成している。図４は、このラダー型のフィルタ回路を示す回路図である。また、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ６及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４は、いずれも、１ポート型弾性境界波共振子からなる。１ポート型弾性境界波共振子の電極構造を図３に模式的に示す。図３に示すように、１ポート型弾性境界波共振子８は、ＩＤＴ電極９と、ＩＤＴ電極９の弾性境界波伝搬方向両側に配置された反射器１０ａ，１０ｂとを有する。ＩＤＴ電極９は、互いに間挿し合う複数本の電極指を有する一対のくし歯電極からなる。
　なお、図１（ａ）では、上記１ポート型弾性境界波共振子の電極構造は図示を容易とするために省略している。すなわち、図１（ａ）では、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ６及び並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４が設けられている部分は、矩形枠中にＸを記したブロックで略図的に示すこととする。
　図４に示すように、本実施形態で構成されるラダー型回路では、入力端子２１と出力端子２２とを結ぶ直列腕に、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ６が互いに直列に接続されている。直列腕とグラウンド電位との間に、複数の並列腕が接続されている。すなわち、並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４をそれぞれ有する複数の並列腕が、直列腕とグラウンド電位との間に接続されている。
　上記電極構造１３は、これらの直列腕共振子Ｓ１～Ｓ６を互いに電気的に接続している信号配線２３と、各並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４をグラウンド電位に接続するために一端が各並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４に接続されたグラウンド配線２４～２７と、グラウンド配線２４～２７の他端すなわちグラウンド電位側端部にそれぞれ電気的に接続されたグラウンドパッド２８～３１とを有する。また、電極構造１３は、上記信号配線２３に電気的に接続される電極パッドである入力端子２１及び出力側に接続される電極パッドである出力端子２２をも有する。
　図１（ａ）では、前述した金属バンプ２～７が形成される位置を一点鎖線で模式的に示す。金属バンプ２及び７は、それぞれ、上記入力端子２１及び出力端子２２に接続される金属バンプである。他方、金属バンプ３，４，５，６はグラウンドパッド２８～３１上にそれぞれ形成され、グラウンドパッド２８～３１に電気的に接続される金属バンプである。ここで、グラウンドパッド２８，２９と、グラウンドパッド３０，３１との間には、入力端子２１と出力端子２２とを結ぶ直列腕が介在している。圧電基板１１を小型化していくと、各共振子やグランドパッドの配置は制限され、このように、少なくとも２つのグラウンドパッドの間に直列腕を介在させざるを得ない場合がでてくる。
　本実施形態の特徴は、少なくとも２つのグラウンドパッドの間に直列腕を介在していても、図４に示すように、全てのグラウンドパッド２８～３１が電気的に接続されていることにあり、それによって、グラウンドの強化が図られていることにある。これを、より具体的に説明する。
　図１（ａ）に破線で示されているのは、前述した誘電体１２の上面に設けられているグラウンド接続導体３２である。このグラウンド接続導体３２により、グラウンドパッド２８～３１が共通接続され、グラウンドの強化が図られる。グラウンド接続導体３２は、Ａｇ、ＡｌもしくはＣｕなどの金属またはこれらを主体とする合金などの適宜の金属からなる。
　図１（ｃ）は、グラウンドパッド３１が形成されている部分を模式的に示す断面図である。グラウンドパッド３１は、並列腕共振子Ｐ４を形成しているＩＤＴ電極にグラウンド配線２７により電気的に接続されている。グラウンドパッド３１を露出させるように、誘電体１２に貫通孔１２ａが形成されている。この貫通孔１２ａの内周面を覆うように、ビアホール導体３３が形成されている。ビアホール導体３３の下端は、グラウンドパッド３１の上面に至り、グラウンドパッド３１に電気的に接続されている。ビアホール導体３３の上端は、グラウンド接続導体３２に連ねられている。本実施形態では、ビアホール導体３３は、グラウンド接続導体３２と同じ材料を用いて同じ工程で形成されている。もっとも、ビアホール導体３３と、グラウンド接続導体３２とは異なる材料で別個に形成されてもよい。
　上記ビアホール導体３３及びグラウンド接続導体３２の形成は、蒸着、スパッタリング等の適宜の方法により行い得る。
　なお、図１（ｃ）において、上記ビアホール導体３３で囲まれた部分に、アンダー・バンプ・メタル層３４が形成されており、該アンダー・バンプ・メタル層３４上に、金属バンプ６が形成されている。
　グラウンドパッド３１とグラウンド接続導体３２との電気的接続構造につき説明したが、他のグラウンドパッド２８～３０も同様に、誘電体１２に設けられた貫通孔１２ａに露出しており、同様のビアホール導体３３とグラウンド接続導体３２との電気的接続構造により、相互に電気的に接続されている。
　すなわち、本実施形態では、全てのグラウンドパッド２８～３１が、上記複数のビアホール導体３３とグラウンド接続導体３２とにより電気的に接続されている。従って、図４に示すように、グラウンドパッド２８～３１に相当する各並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４のグラウンド電位に接続される側の端部が、様々な経路でグラウンド電位に接続されることになるため、グラウンドの強化が図られる。それによって、後述するように、通過帯域外における減衰量の拡大を図ることができる。
　また、本実施形態では、信号配線２３が、図１（ａ）の矢印Ａで示す部分において、上記グラウンド接続導体３２と誘電体１２を介して立体交差している。そのため、グラウンドパッド２８，２９と、グラウンドパッド３０，３１とが直列腕によって圧電基板１１上で分断されていたとしても、弾性境界波装置１の平面形状を大型化することなく、全てのグラウンドパッド２８～３１を電気的に接続できるため、グラウンドの強化を図ることが可能とされている。また、本実施形態のように、グラウンド接続導体３２をＩＤＴ電極ではなく、信号配線２３の一部に立体交差させたほうが、フィルタ特性が変化しないので望ましい。
　さらに、本実施形態では、グラウンド接続導体３２は、全てのグラウンドパッド２８～３１に電気的に接続されており、グラウンド接続導体３２と、グラウンド配線２５，２６とが、誘電体１２を介して対向している部分である対向部Ｂを有する。そのため、図４に示す静電容量３５，３６が形成されている。この静電容量３５，３６の形成により、グラウンド電位に接続される経路がさらに増えるため、より一層のグラウンドの強化が図られ、帯域外減衰特性を改善することができる。
　なお、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、誘電体１２上に設けられたグラウンド接続導体３２により、全てのグラウンドパッド２８～３１が共通接続されていたが、グラウンドパッド２８及びグラウンドパッド２９は、圧電基板上に設けられたグラウンド接続導体により電気的に接続されていてもよい。また、グラウンドパッド３０及びグラウンドパッド３１も、圧電基板上に設けられたグラウンド接続導体により電気的に接続されていてもよい。すなわち、全てのグラウンドパッド２８～３１が電気的に接続されている限り、全てのグラウンドパッド２８～３１が上記誘電体１２上に設けられたグラウンド接続導体３２により電気的に接続されている必要は必ずしもない。
　従って、複数のグラウンドパッドの内、少なくとも２つのグラウンドパッドが、２つのビアホール導体３３及び１つのグラウンド接続導体３２より電気的に接続されておりさえすればよい。
　図４に示すように、直列腕に直列腕共振子Ｓ１～Ｓ６が接続されており、４個の並列腕にそれぞれ並列腕共振子Ｐ１～Ｐ４が接続されている。この場合、入力端子２１側を第１のフィルタ回路部Ｃ、出力端子２２側を第２のフィルタ回路部Ｄとする。第１のフィルタ回路部Ｃが、直列腕共振子Ｓ１～Ｓ３と並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とを有する部分であり、第２のフィルタ回路部Ｄが直列腕共振子Ｓ４～Ｓ６と、並列腕共振子Ｐ３，Ｐ４を有する部分になる。そして、上記グラウンド接続導体３２により、第１，第２のフィルタ回路部Ｃ，Ｄのグラウンド側端部が電気的に接続されていることになる。
　もっとも、本発明が適用されるラダー型回路構成は、図４に示すものに限定されず、直列腕に複数の直列腕共振子が配置されており、複数の並列腕のそれぞれにおいて、少なくとも１つの並列腕共振子が配置されている適宜のラダー型フィルタに本発明を適用することができる。
　次に、従来例と対比した実験例に基づき、本実施形態の効果を明らかにする。
　比較のために、第１の比較例として、図６に示す回路構成のラダー型フィルタを用意した。図４と図６とを比較すれば明らかなように、この第１の比較例のラダー型回路では、第２の並列腕共振子Ｐ２のグラウンド側端部と、第３の並列腕共振子Ｐ３のグラウンド側端部とが電気的に接続されていない。すなわち、前述した第１のフィルタ回路部と、第２のフィルタ回路部のグラウンド側端部同士が電気的に接続されていない。その他の構成は、図４と同様であるため、その参照番号を付することとする。
　図５は、図６の回路構成を有する第１の比較例の弾性境界波装置の模式的平面図であり、上記実施形態について示した図１（ａ）に相当する図である。ここでは、誘電体１２上に設けられたグラウンド接続導体３２が設けられていないこと、グラウンドパッド２８とグラウンドパッド２９とが圧電基板１１上に形成されたグラウンド接続導体５１ａにより、グラウンドパッド３０とグラウンドパッド３１とが圧電基板１１上に形成されたグラウンド接続導体５１ｂにより電気的に接続されていることを除いて、上記実施形態と同様とされている。
　図７は、第１の実施形態及び第１の比較例の各弾性境界波装置の減衰量周波数特性を示す図である。
　図７において、実線が第１の実施形態の結果を、破線が第１の比較例の結果を示す。図７から明らかなように、第１の比較例に比べて、第１の実施形態によれば、通過帯域外における減衰量を、特に通過帯域低域側における減衰量を大幅に改善し得ることがわかる。これは、前述したように、全てのグラウンドパッド２８～３１に接続される端部が上記グラウンド接続導体３２を含む電気的接続構造により電気的に接続されているため、グラウンドが強化されていること、並びに上記静電容量３５，３６の付加によってもグラウンドが強化されていることによると考えられる。
　よって、第１の実施形態によれば、大きなインダクタンスや静電容量を形成せずとも、通過帯域外減衰量を大幅に拡大することができる。
　図８は、第２の実施形態に係る弾性境界波装置の模式的平面図であり、第１の実施形態について示した図１（ａ）に相当する図である。ここでは、上記誘電体１２上に設けられたグラウンド接続導体３２が設けられておらず、圧電基板１１上に形成された電極パターンにより全てのグラウンドパッド２８～３１が電気的に接続されている。すなわち、グラウンドパッド２８～３１は、圧電基板１１上に形成されたグラウンド接続導体４１ａ～４１ｃにより電気的に接続されている。そして、直列腕共振子Ｓ３と直列腕共振子Ｓ４とを接続する信号配線４２を上記グラウンド接続導体４１ｂと立体交差させている。すなわち、信号配線４２は、前述したグラウンド接続導体３２と同様に、誘電体１２上に形成された導体とされている。図８において、誘電体１２の矢印Ｊ、Ｋで示す斜線部分に設けられた貫通孔及びビアホール導体により直列腕共振子Ｓ３、Ｓ４と信号配線４２とが電気的に接続されている。このように、全てのグラウンドパッド２８～３１を電気的に接続する限り、電気的接続を図るための配線は、圧電基板１１の上面に全て形成されていてもよい。従って、第２の実施形態では、図１（ａ）に示した矢印Ｂで示す対向部が設けられていない。すなわち、第１の実施形態では、上記誘電体１２を介して、グラウンド接続導体３２の一部が下方のグラウンド配線に対向している対向部Ｂが形成されていた。これに対して、図８に示す第２の実施形態では、上記対向部Ｂを有しておらず、グラウンド配線２５とグラウンド接続導体４１ａとが圧電基板上で対向している。また、グラウンド配線２６とグラウンド接続導体４１ｃとが、圧電基板上で対向している。その他の点については、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様とされている。
　図９は、第１の実施形態及び第２の実施形態の減衰量周波数特性を示す図であり、実線が第１の実施形態の結果を破線が第２の実施形態の結果を示す。第２の実施形態では、第１の実施形態に比べて、通過帯域低域側における減衰特性が悪くなっている。これは、グランド配線とグラウンド接続配線が圧電基板上で対向するだけで、誘電体１２を介して対向する対向部Ｂを有しないことによる。すなわち、第１の実施形態では、対向部Ｂを設けることにより、容量付加による効果が大きくなり、それによって、グラウンドのより一層の強化が図られて、通過帯域外減衰特性が改善されていることによる。もっとも、第２の実施形態であっても、前述した第１の比較例に比べると、通過帯域外減衰量は大幅に改善されている。
　なお、第２の実施形態の通過帯域外減衰量を、上記実施形態と同等とするには、上記対向部Ｂによる静電容量に相当する静電容量を付加しなければならない。より具体的には、圧電基板上に設けられた複数の並列腕共振子のグラウンド側端部に接続されているグラウンド配線間に、例えばグラウンド配線２５，２６と、グラウンド配線２４，２７間にそれぞれ０．０５ｐＦの静電容量を付加すればよいと考えられる。しかしながら、このような構成では、０．０５ｐＦの静電容量のコンデンサを圧電基板上において、櫛型電極パターンより形成しなければならず、弾性境界波装置の大型化を招く。また、外付けのコンデンサ素子を用いた場合には部品点数が増大することとなる。従って、第１の実施形態のほうが、第２の実施形態よりも通過帯域外特性及び小型化の両面で有利である。
　また、第１の実施形態では、ＳｉＯ２膜からなる誘電体１２を覆うように、吸音樹脂層１４が形成されている膜構造を有する弾性境界波装置１を例示したが、本発明の弾性境界波装置１の膜構造はこれに限定されない。例えば、図１１は、本発明の第３の実施形態に係る弾性境界波装置の略図的部分正面断面図であるが、第３の実施形態のような膜構造としてもよい。すなわち、第３の実施形態では、第１の実施形態よりも膜厚を薄くした誘電体１２の上に、ＳｉＮからなる第２の誘電体６１を形成している。その他の点については、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様とされている。
　このように、伝搬する横波の音速がＳｉＯ２を伝搬する横波の音速より速いＳｉＮのような材料からなる第２の誘電体６１を誘電体１２の上に設けることにより、弾性境界波の振動エネルギーを効果的に閉じ込めることができる。また、第３の実施形態では、第１の実施形態より、誘電体１２が薄いので、誘電体１２を介して、グラウンド接続導体３２の一部が下方のグラウンド配線に対向している対向部Ｂによって形成される静電容量が大きくなり、さらに帯域外減衰特性を改善することができる。なお、ここでは第２の誘電体６１上に吸音樹脂層１４を設けているが、吸音樹脂層１４は必ずしも必要ではない。
　また、図１２は、本発明の第４の実施形態に係る弾性境界波装置の略図的部分正面断面図であるが、本発明の弾性境界波装置１の膜構造は、第４の実施形態のような膜構造としてもよい。すなわち、第４の実施形態では、第１の実施形態よりも膜厚を薄くした誘電体１２とグラウンド接続導体３２との間に、ＳｉＮからなる第２の誘電体６２が介在している。その他の点については、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様とされている。なお、この場合も吸音樹脂層１４は必ずしも必要ではない。第４の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、帯域外減衰特性を改善することができる。
　なお、第３の実施形態および第４の実施形態では、第１の実施形態と同様にグラウンド接続導体３２を膜上に設けたが、第２の実施形態と同様に信号配線４２を膜上に設けてもよい。
　１…弾性境界波装置
　２～７…金属バンプ
　８…１ポート型弾性境界波共振子
　９…ＩＤＴ電極
　１０ａ，１０ｂ…反射器
　１１…圧電基板
　１２…誘電体
　１２ａ…貫通孔
　１３…電極構造
　１４…吸音樹脂層
　２１…入力端子
　２２…出力端子
　２３…信号配線
　２４～２７…グラウンド配線
　２８～３１…グラウンドパッド
　３２…グラウンド接続導体
　３３…ビアホール導体
　３４…アンダー・バンプ・メタル層
　３５，３６…静電容量
　４１ａ～４１ｃ…グラウンド接続導体
　４２…信号配線
　５１ａ，５１ｂ…グラウンド接続導体
　６１，６２…第２の誘電体
　Ｐ１～Ｐ４…並列腕共振子
　Ｓ１～Ｓ６…直列腕共振子

Claims (10)

  1. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板上に形成された第1の誘電体と、
    　前記圧電基板と前記第1の誘電体との界面に設けられた電極構造とを備え、該電極構造が、入力端と出力端とを結ぶ直列腕において互いに直列に接続された複数の直列腕共振子と、前記直列腕とグラウンド電位との間に接続された複数の並列腕のそれぞれにおいて、直列腕とグラウンド電位との間に接続された並列腕共振子と、前記複数の並列腕の各グラウンド電位に接続される側の端部にそれぞれ接続された複数のグラウンド配線と、複数のグラウンド配線にそれぞれ接続された複数のグラウンドパッドとを有し、ラダー型フィルタを形成しており、
    　前記複数のグラウンドパッドの内少なくとも２つのグラウンドパッドの間に介在するように配置された前記直列腕を構成する信号配線と、
    　前記少なくとも２つのグラウンドパッドを電気的に接続するグラウンド接続導体とを備え、
    　前記信号配線と前記グラウンド接続導体とは、前記第１の誘電体を介して立体交差しており、
    　かつ、全ての前記グラウンドパッドが電気的に接続されていることを特徴とする、弾性境界波装置。
  2. 　前記信号配線は前記圧電基板上に形成され、
    　前記グラウンド接続導体は前記第１の誘電体上に形成され、前記第１の誘電体を貫通するビアホール導体を介して、前記少なくとも２つのグラウンドパッドに電気的に接続されており、
    　前記信号配線と前記グラウンド接続導体とは、前記第１の誘電体を介して立体交差している、請求項１に記載の弾性境界波装置。
  3. 　前記グラウンド接続導体が、全ての前記グラウンドパッドに電気的に接続されている、請求項１または２に記載の弾性境界波装置。
  4. 　前記グラウンド接続導体と、前記グラウンド配線とが前記第１の誘電体を介して対向している部分を有し、該対向している部分において、静電容量が形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
  5. 　前記信号配線の一部は前記第１の誘電体上に形成され、前記第１の誘電体を貫通するビアホール導体を介して、前記信号配線の他の部分に電気的に接続され、
    　前記グラウンド接続導体は前記圧電基板上に形成されており、
    　前記信号配線の一部と前記グラウンド接続導体とは、前記第１の誘電体を介して立体交差している、請求項１に記載の弾性境界波装置。
  6. 　前記ラダー形フィルタが、入力端側に配置された第１のフィルタ回路部と、出力端側に配置された第２のフィルタ回路部とを有し、第１，第２のフィルタ回路部が、それぞれ、直列腕に接続された少なくとも１つの直列腕共振子と、少なくとも１つの並列腕に配置された少なくとも１つの並列腕共振子とを有し、前記第１のフィルタ回路部と前記第２のフィルタ回路部のグラウンド電位に接続される側の端部同士が、前記グラウンド接続導体により電気的に接続されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
  7. 　前記グラウンドパッドを露出させるように前記第1の誘電体に貫通孔が形成されており、該貫通孔の内周面に前記ビアホール導体が形成されており、かつ該貫通孔内に充填されたアンダー・バンプ・メタル層と、該アンダー・バンプ・メタル層上に設けられた金属バンプとをさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
  8. 　前記第1の誘電体上に形成された前記グラウンド接続導体または前記信号配線の一部を覆うように設けられた吸音樹脂層をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
  9. 　前記第1の誘電体上に形成された前記グラウンド接続導体または前記信号配線の一部を覆うように設けられた第２の誘電体をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
  10. 　前記第１の誘電体と、前記第1の誘電体上に形成された前記グラウンド接続導体または前記信号配線の一部との間に設けられた第２の誘電体をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
PCT/JP2009/002193 2008-06-16 2009-05-19 弾性境界波装置 WO2009153916A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200980122677XA CN102067447A (zh) 2008-06-16 2009-05-19 弹性边界波装置
KR1020107027575A KR101238869B1 (ko) 2008-06-16 2009-05-19 탄성 경계파 장치
EP09766364A EP2290817A4 (en) 2008-06-16 2009-05-19 ELASTIC BORDER SHAFT
JP2009538942A JP4894927B2 (ja) 2008-06-16 2009-05-19 弾性境界波装置
US12/962,864 US8013692B2 (en) 2008-06-16 2010-12-08 Boundary acoustic wave device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-156283 2008-06-16
JP2008156283 2008-06-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/962,864 Continuation US8013692B2 (en) 2008-06-16 2010-12-08 Boundary acoustic wave device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009153916A1 true WO2009153916A1 (ja) 2009-12-23

Family

ID=41433843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/002193 WO2009153916A1 (ja) 2008-06-16 2009-05-19 弾性境界波装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8013692B2 (ja)
EP (1) EP2290817A4 (ja)
JP (1) JP4894927B2 (ja)
KR (1) KR101238869B1 (ja)
CN (1) CN102067447A (ja)
WO (1) WO2009153916A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172190A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Kyocera Corp 弾性波装置及びその製造方法
JP2011199823A (ja) * 2010-02-26 2011-10-06 Kyocera Corp 弾性表面波装置
JP2013243570A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Panasonic Corp 弾性波装置
WO2014167752A1 (ja) * 2013-04-10 2014-10-16 株式会社村田製作所 デュプレクサ
US10298199B2 (en) 2016-03-30 2019-05-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Acoustic wave device and method for manufacturing the same

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010029657A1 (ja) * 2008-09-09 2010-03-18 株式会社村田製作所 弾性波装置
US8396457B2 (en) * 2009-12-14 2013-03-12 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Portable communication apparatus and method of controlling the same
JP5610953B2 (ja) * 2010-09-24 2014-10-22 キヤノン株式会社 プリント配線板及びプリント回路板
KR101928359B1 (ko) * 2012-09-11 2018-12-12 삼성전자주식회사 전도성 물질을 이용하여 전기적 손실을 처리하는 공진 장치 및 그 제조 방법
KR101700840B1 (ko) * 2014-11-13 2017-02-01 (주)와이솔 Saw 필터용 커패시터, saw 필터 및 그 제조 방법
WO2017110993A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社村田製作所 高周波モジュール
US10476481B2 (en) * 2016-08-08 2019-11-12 Qorvo Us, Inc. Acoustic filtering circuitry including capacitor
CN109379056A (zh) * 2018-12-03 2019-02-22 全讯射频科技(无锡)有限公司 一种声表面波滤波器
CN111342793B (zh) * 2018-12-18 2023-09-26 天津大学 带通滤波器及提高其抑制水平的方法、双工器和电子设备
CN115021711B (zh) * 2022-07-20 2022-11-18 苏州汉天下电子有限公司 一种半导体器件、通信设备及其制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003008394A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置、および、これを搭載した通信装置
JP2003101384A (ja) 2001-09-25 2003-04-04 Tdk Corp 弾性表面波装置
JP2004282707A (ja) * 2003-02-24 2004-10-07 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波フィルタ、通信機
WO2008038498A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dispositif de filtre d'onde acoustique équilibré

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4154949B2 (ja) * 2002-08-06 2008-09-24 松下電器産業株式会社 Ｓａｗフィルタ
JP2004304513A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 弾性表面波装置
JP4210958B2 (ja) * 2004-07-14 2009-01-21 株式会社村田製作所 圧電デバイス
JP2006279609A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Fujitsu Media Device Kk 弾性境界波素子、共振子およびラダー型フィルタ
DE112006002957B4 (de) * 2005-11-14 2010-12-16 Murata Manufacturing Co. Ltd., Nagaokakyo-shi Verfahren zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements und Oberflächenwellenbauelement
WO2007083432A1 (ja) * 2006-01-18 2007-07-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性表面波装置及び弾性境界波装置
JP4975377B2 (ja) * 2006-06-06 2012-07-11 太陽誘電株式会社 弾性境界波素子、共振器およびフィルタ
JP2008109413A (ja) * 2006-10-25 2008-05-08 Fujitsu Media Device Kk 弾性波デバイスおよびフィルタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003008394A (ja) * 2001-06-19 2003-01-10 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置、および、これを搭載した通信装置
JP2003101384A (ja) 2001-09-25 2003-04-04 Tdk Corp 弾性表面波装置
JP2004282707A (ja) * 2003-02-24 2004-10-07 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波フィルタ、通信機
WO2008038498A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dispositif de filtre d'onde acoustique équilibré

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2290817A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172190A (ja) * 2010-02-22 2011-09-01 Kyocera Corp 弾性波装置及びその製造方法
JP2011199823A (ja) * 2010-02-26 2011-10-06 Kyocera Corp 弾性表面波装置
JP2013243570A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Panasonic Corp 弾性波装置
WO2014167752A1 (ja) * 2013-04-10 2014-10-16 株式会社村田製作所 デュプレクサ
JP5994929B2 (ja) * 2013-04-10 2016-09-21 株式会社村田製作所 デュプレクサ
US9966929B2 (en) 2013-04-10 2018-05-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Duplexer including a low-pass filter capacitor
US10298199B2 (en) 2016-03-30 2019-05-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Acoustic wave device and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101238869B1 (ko) 2013-03-04
EP2290817A4 (en) 2011-08-24
US20110080234A1 (en) 2011-04-07
EP2290817A1 (en) 2011-03-02
JPWO2009153916A1 (ja) 2011-11-24
US8013692B2 (en) 2011-09-06
KR20110015008A (ko) 2011-02-14
CN102067447A (zh) 2011-05-18
JP4894927B2 (ja) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4894927B2 (ja) 弾性境界波装置
JP6752287B2 (ja) 弾性波フィルタ、弾性波デバイス、分波器および通信装置
JP5120446B2 (ja) 弾性表面波装置
CN110447169B (zh) 弹性波装置、分波器以及通信装置
US8736149B2 (en) Electronic component with metal plate above element and fabrication method of the same, and electronic device including the same
JP6555270B2 (ja) 受動素子付フィルタ部品および高周波モジュール
US7944329B2 (en) Acoustic wave filter device with branched ground wiring sandwiching the IDT area
WO2010029657A1 (ja) 弾性波装置
JP2012175438A (ja) ノッチフィルタ
JP2009206688A (ja) バランスフィルタ
JP3856428B2 (ja) 弾性表面波素子および弾性表面波装置
JP6437834B2 (ja) 分波器
JP3948550B2 (ja) 弾性表面波装置
JP3912653B2 (ja) 弾性表面波装置
JP5648745B2 (ja) 弾性波フィルタ装置
JP5142302B2 (ja) バランスフィルタ
JP2021190908A (ja) 帯域阻止フィルタ、複合フィルタ及び通信装置
JP6642385B2 (ja) 弾性表面波フィルタ
JP5937471B2 (ja) 静磁波素子および静磁波装置
JP2024003954A (ja) 複合フィルタ及び通信装置
WO2023032942A1 (ja) 高周波フィルタおよびマルチプレクサ
JP2023066628A (ja) 弾性波装置及び通信装置
JP2022089711A (ja) 弾性表面波デバイス
JP2020174238A (ja) フィルタ装置
JP2013187680A (ja) 静磁波素子および静磁波装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980122677.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009538942

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09766364

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009766364

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107027575

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE