WO2022065047A1 - フィルタ装置 - Google Patents

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WO2022065047A1
WO2022065047A1 PCT/JP2021/033127 JP2021033127W WO2022065047A1 WO 2022065047 A1 WO2022065047 A1 WO 2022065047A1 JP 2021033127 W JP2021033127 W JP 2021033127W WO 2022065047 A1 WO2022065047 A1 WO 2022065047A1
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main surface
viewed
filter device
shoulder
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PCT/JP2021/033127
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Inventor
慎太郎 大塚
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
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    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a filter device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-8517
  • Patent Document 2 International Publication No. 2018/198952
  • the elastic wave device described in Patent Document 1 includes a substrate, an elastic wave element, a pad, a cover, and a terminal.
  • the elastic wave element and the pad are provided on the main surface of the substrate.
  • the main surface of the substrate and the elastic wave element are covered with a protective layer.
  • the pad is connected to an elastic wave element.
  • the cover has an inner wall surface that forms a part of the vibration space that accommodates the elastic wave element, and an outer wall surface that does not face the vibration space.
  • the terminals are provided on the pad and vertically penetrate the cover between the inner wall surface and the outer wall surface.
  • the filter device described in Patent Document 2 includes a piezoelectric substrate, a functional element, a conductive layer, an insulating layer, a cover, a support layer, and a via conductor.
  • the functional element is arranged on the surface of the piezoelectric substrate.
  • the conductive layer is arranged on the surface of the piezoelectric substrate and is electrically connected to the functional element.
  • the insulating layer is arranged at least on the conductive layer.
  • the cover is arranged to face the surface of the piezoelectric substrate.
  • the support layer is arranged between the surface of the piezoelectric substrate and the cover, and forms a hollow portion in which the functional element is housed between the piezoelectric substrate and the cover.
  • the via conductor penetrates the cover and the support layer to connect the insulating layer and the cover.
  • moisture may enter the hollow portion from the outside along the interface between the support layer and the insulating layer. If moisture enters the hollow portion, the reliability of the filter device is reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a filter device capable of suppressing the intrusion of moisture into a hollow portion and improving reliability.
  • the filter device based on the present invention includes a piezoelectric substrate, a lid, a support, an insulating layer, and a through conductor.
  • the piezoelectric substrate has a functional element and a main surface on which a conductive layer electrically connected to the functional element is arranged.
  • the lid is arranged so as to face the main surface at intervals.
  • the support is arranged between the main surface and the lid, and together with the piezoelectric substrate and the lid, forms a hollow portion in which the functional element is housed.
  • the insulating layer covers the functional element and the conductive layer.
  • the through conductor penetrates the lid, the support and the insulating layer and is connected to the conductive layer.
  • the insulating layer has an opening in a portion covering the conductive layer.
  • the through conductor includes an insertion portion located inside the opening and a shoulder portion located on a virtual interface with the insertion portion when viewed from a direction parallel to the main surface.
  • the openings are continuously and alternately located on the outside and inside of the edge of the shoulder in the circumferential direction of the shoulder when viewed from the direction orthogonal to the main surface.
  • the portion of the opening located outside the edge of the shoulder portion and the insertion portion are filled with a part of the support.
  • the present invention it is possible to suppress the intrusion of moisture into the hollow portion and improve the reliability of the filter device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the filter device of FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow along line II-II.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the filter device of FIG. 2 as viewed from the direction of the arrow along line III-III.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the filter device of FIG. 2 as viewed from the direction of the arrow along the IV-IV line. It is sectional drawing which shows the positional relationship between the edge of the shoulder part and the opening part in the filter apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the filter device is applied to an RF (Radio Frequency) circuit in a communication device such as a mobile phone, for example.
  • the filter device includes a surface acoustic wave (SAW: Surface Acoustic Wave) filter, a bulk acoustic wave (BAW: Bulk Acoustic Wave) filter, and the like.
  • the surface acoustic wave filter can be applied to, for example, a duplexer transmission filter and a reception filter.
  • the elastic surface wave filter applied to the transmission filter is composed of a plurality of 1-port type elastic surface wave resonators. Each of the plurality of 1-port surface acoustic wave resonators is connected in series or in parallel to form a series arm resonator or a parallel arm resonator.
  • the filter device is a ladder type surface acoustic wave filter in which a plurality of series arm resonators and parallel arm resonators are connected in a ladder type.
  • the functional element described later is one series arm resonator or a parallel arm resonator in a surface acoustic wave filter.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a filter device according to an embodiment of the present invention.
  • the length direction of the filter device is the X-axis direction
  • the width direction of the filter device is the Y-axis direction
  • the thickness direction of the filter device is the Z-axis direction.
  • FIG. 1 illustrates some series arm resonators and parallel arm resonators in the filter device 10, and wiring connected to the series arm resonator or parallel arm resonator in order to facilitate understanding. do not have.
  • the filter device 10 in the present embodiment is mounted on the circuit board 1.
  • the filter device 10 is, for example, flip-chip mounted on the circuit board 1.
  • the filter device 10 is sealed with the sealing resin 40 in a state where the bump 30 of the filter device 10 is connected to the wiring 20 formed on the circuit board 1.
  • the bump 30 is formed using, for example, lead-free solder.
  • the circuit board 1 is composed of a laminate of a plurality of dielectric layers and a plurality of electrode layers. Each of the plurality of dielectric layers is made of, for example, ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ) or a resin.
  • the circuit board 1 may be composed of a ceramic multilayer board or a printed wiring multilayer board made of resin.
  • the filter device 10 in the present embodiment includes a piezoelectric substrate 100, a lid 130, a support 140, an insulating layer 160, and a through conductor 170.
  • the piezoelectric substrate 100 has a functional element 110 and a main surface 101 on which a conductive layer 120 electrically connected to the functional element 110 is arranged.
  • the piezoelectric substrate 100 is formed in a rectangular parallelepiped shape, for example, and has a rectangular shape when viewed from the Y-axis direction.
  • the main surface 101 is arranged on the side of the piezoelectric substrate 100 facing the circuit board 1. The direction orthogonal to the main surface 101 coincides with the Z-axis direction.
  • the piezoelectric substrate 100 is composed of a crystalline substrate having piezoelectricity such as lithium tantalate (LiTaO 3 ) or lithium niobate (LiNbO 3 ).
  • the piezoelectric substrate 100 may be composed of a single piezoelectric ceramic or a substrate provided with a thin film having piezoelectricity on the main surface 101.
  • the functional element 110 has a pair of comb tooth electrodes (IDT: Interdigital Transducer).
  • the functional element 110 is composed of a conductor such as aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), or platinum (Pt).
  • the functional element 110 may have two reflectors arranged on both sides of the surface acoustic wave propagation direction with respect to the pair of IDTs.
  • Specifications such as the electrode period in IDT are set so that the functional element 110 has desired filter characteristics.
  • the configuration of the functional element 110 is the same as that of a general surface acoustic wave resonator.
  • the conductive layer 120 is arranged on the main surface 101 of the piezoelectric substrate 100.
  • the conductive layer 120 is electrically connected to the functional element 110 by wiring (not shown).
  • the conductive layer 120 is made of a conductor such as Al, Cu, Ni, Au or Pt, for example.
  • the lid 130 is arranged so as to face the main surface 101 of the piezoelectric substrate 100 at a distance.
  • the lid 130 has a rectangular shape when viewed from the Y-axis direction.
  • the lid 130 is made of a material having electrical insulation.
  • the lid 130 is made of, for example, a resin such as an epoxy resin or a polyimide resin, or an insulator such as SiO 2 or Al 2 O 3 .
  • the lid 130 in the present embodiment includes the first layer 131 and the second layer 132.
  • the first layer 131 adheres the second layer 132 to the support 140 described later.
  • the first layer 131 is made of, for example, an epoxy resin.
  • the second layer 132 has a function of suppressing the infiltration of moisture into the filter device 10.
  • the second layer 132 is made of, for example, a polyimide resin.
  • the support 140 is arranged between the main surface 101 of the piezoelectric substrate 100 and the lid 130.
  • the support 140 in the present embodiment has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the support 140 forms a hollow portion 150 in which the functional element 110 is housed together with the piezoelectric substrate 100 and the lid 130. Specifically, the support 140 is arranged on the main surface 101 so as to surround the region where the functional element 110 is formed in order to form the hollow portion 150.
  • the support 140 is made of a material having electrical insulation.
  • the support 140 is made of, for example, a polyimide resin.
  • the insulating layer 160 covers the functional element 110 and the conductive layer 120 on the main surface 101.
  • the insulating layer 160 is made of an insulator such as SiO 2 or SiN.
  • the penetrating conductor 170 penetrates the lid 130, the support 140, and the insulating layer 160 in the Z-axis direction, and is connected to the conductive layer 120.
  • the through conductor 170 is connected to the bump 30 at the end opposite to the conductive layer 120.
  • the circuit board 1 and the conductive layer 120 are electrically connected to each other.
  • the through conductor 170 is made of, for example, Cu.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the filter device of FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow along line II-II.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the filter device of FIG. 2 as viewed from the direction of the arrow along line III-III.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the filter device of FIG. 2 as viewed from the direction of the arrow along the IV-IV line.
  • the Z-axis direction of FIG. 1 is inverted.
  • the insulating layer 160 has a rectangular outer shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the insulating layer 160 has an opening 161 in a portion covering the conductive layer 120.
  • the opening 161 has a star-shaped polygonal shape when viewed from a direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the opening 161 has a star-shaped hexagonal shape with six protrusions 161p.
  • the through conductor 170 includes an insertion portion 171, a base portion 172, a shoulder portion 173, and a connection portion 174.
  • the insertion portion 171 and the base portion 172 are adjacent to each other on the virtual boundary surface B.
  • the insertion portion 171 is arranged on the conductive layer 120 side with respect to the virtual boundary surface B, and is located inside the opening portion 161.
  • the virtual boundary surface B in the present embodiment is a virtual boundary that partitions the insertion portion 171 and the base portion 172, and is located at the same height as the end portion of the opening 161 on the lid 130 side in the Z-axis direction. ing.
  • a part of the base portion 172 penetrates the inside of the support 140 in the Z-axis direction while having a cylindrical shape.
  • the rest of the base 172 penetrates the first layer 131 inside the lid 130 while having a truncated cone shape that becomes thinner as it approaches the support 140 in the Z-axis direction.
  • the shoulder portion 173 is located on the virtual boundary surface B with the insertion portion 171 when viewed from a direction parallel to the main surface 101. Specifically, the shoulder portion 173 is arranged on the lid 130 side with respect to the virtual boundary surface B. The shoulder portion 173 is an end portion of the base portion 172 on the insulating layer 160 side in the Z-axis direction. The shoulder portion 173 is located above the opening 161 in the Z-axis direction.
  • the edge 173e of the shoulder portion 173 has a circular shape when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). Since the shoulder portion 173 is located on the virtual boundary surface B, the edge 173e projected onto the virtual boundary surface B in the Z-axis direction is shown by a dotted line in FIG. 2.
  • connection portion 174 is arranged inside the second layer 132 of the lid 130.
  • the connecting portion 174 extends in the X-axis direction inside the second layer 132.
  • the connection portion 174 is connected to the bump 30.
  • the openings 161 are located outside and inside the edge 173e of the shoulder portion 173 in the circumferential direction of the shoulder portion 173 when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). They are located alternately.
  • the opening 161 is composed of a protrusion 161p, a corner portion 161c, an outer opening 161s, and an inner opening 161w.
  • the protrusion 161p is located outside the edge 173e of the shoulder 173.
  • the corner portion 161c is located inside the edge 173e of the shoulder portion 173.
  • the protrusions 161p and the corners 161c are alternately arranged in the circumferential direction of the shoulder portion 173.
  • the protrusions 161p and the corners 161c are connected to each other by the outer opening 161s and the inner opening 161w.
  • the outer opening 161s is located outside the edge 173e of the shoulder 173.
  • the inner opening 161w is located inside the edge 173e of the shoulder portion 173.
  • the outer opening 161s and the inner opening 161w extend linearly and continuously between the protrusions 161p and the corners 161c that are connected to each other.
  • the insertion portion 171 includes an end face portion 171e that is arranged at a constant cycle in the circumferential direction of the shoulder portion 173 and is located on the same circle as the edge 173e when viewed from the Z-axis direction.
  • the insertion portion 171 is surrounded by an inner opening portion 161w, a corner portion 161c, and an end face portion 171e when viewed from the Z-axis direction. As described above, a part of the opening 161 is filled with the insertion portion 171.
  • the portion of the opening 161 located outside the edge 173e of the shoulder portion 173 and the insertion portion 171 are filled with a part of the support 140 when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). ing. Specifically, the portion surrounded by the protrusion 161p, the outer opening 161s, and the end face portion 171e is filled with the buried portion 141 which is a part of the support 140. As described above, the opening 161 in the present embodiment is filled with the embedded portion 141 which is a part of the support 140 and the insertion portion 171 which is a part of the through conductor 170.
  • the support 140 As a method for manufacturing the support 140, the insulating layer 160, and the through conductor 170 described above, first, the insulating layer 160 is masked with a resist and then etched to form a star-shaped hexagonal shape of the opening 161. .. Next, the support 140 is formed by a photolithography method on the insulating layer 160 including the opening 161. Next, by irradiation with an electron beam or a photolithography method, a hole filled with the through conductor 170 is formed in the support 140. A through conductor 170 is formed by filling the inside of the opening 161 and the hole of the support 140 with a conductor by electrolytic plating.
  • the opening 161 has a star-shaped hexagonal shape having six protrusions 161p, but the number of protrusions 161p is not limited to six and may be three or more.
  • the angles inside the six protrusions 161p of the opening 161 are equiangular with each other, but are not limited to the equiangular angles and may have different angles from each other.
  • the tips of the six protrusions 161p are sharp, but the tips may be rounded.
  • the opening 161 is composed of a protrusion 161p, a corner portion 161c, a linearly extending outer opening 161s, and an inner opening 161w when viewed from the Z-axis direction.
  • it may be configured in an annular shape by the curve of the waveform.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the edge of the shoulder portion and the opening portion in the filter device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, it is shown in the same cross-sectional view as in FIG.
  • the outer corner of the star-shaped polygonal shape of the portion located inside the edge 173e of the shoulder portion 173 is an obtuse angle.
  • the angle A1 formed by the two inner openings 161w connected to one corner portion 161c on the outside of the opening 161 is an obtuse angle.
  • the shoulder portion 173 has a center 173c and a radius R1.
  • the dimension of the shortest distance between the center 173c of the edge 173e of the shoulder portion 173 and the opening 161 is 50% or more and 100% of the dimension of the radius R1 of the circular shape when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). Is less than.
  • the dimension of the shortest distance between the center 173c and the opening 161 is defined by the distance L1 between the center 173c and the corner portion 161c. That is, the dimension of the distance L1 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the radius R1.
  • the functional deterioration of the through conductor 170 is suppressed. If the distance L1 is less than 50% of the dimension of the radius R1, the area ratio of the insertion portion 171 inside the edge 173e of the shoulder portion 173 becomes low. As a result, the function of radiating heat generated by the energization of the piezoelectric substrate 100 to the circuit board 1 by heat conduction of the through conductor 170 may not work sufficiently.
  • the thermal stress caused by the difference in the linear expansion coefficients of the through conductor 170 and the insulating layer 160 causes the shoulder portion 173 of the through conductor 170 and the corner portion 161c of the insertion portion 171 to have a corner portion 161c. Cracks may occur in adjacent parts.
  • the dimension of the distance L1 is preferably 50% or more and 90% or less of the dimension of the radius R1.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a path through which moisture enters the hollow portion of the filter device according to the embodiment of the present invention.
  • the lower part in the figure is one side in the Z-axis direction
  • the upper part is the other side in the Z-axis direction.
  • the support 140 is shown through to facilitate understanding of the structure.
  • the filter device 10 is a WLP (Wafer Level chip size Package) in which the element size is packaged at the wafer level.
  • WLP Wafer Level chip size Package
  • the interface of the structural member can be mentioned as a path for moisture to enter the filter device 10.
  • Each is an entry route for moisture.
  • the interface between the organic substance (resin) and the inorganic substance is a main intrusion route of moisture because a gap is formed by the thermal stress caused by the difference in the coefficient of linear expansion.
  • the route P is composed of a first route P1, a second route P2, a third route P3, a fourth route P4, and a fifth route P5.
  • the first path P1 is a path that passes through the interface between the support 140 and the insulating layer 160.
  • the second path P2 is a path that passes through the interface between the support 140, the through conductor 170, and the insulating layer 160 along the edge 173e of the shoulder portion 173.
  • the third path P3 is a path that passes through the interface between the embedded portion 141 of the support 140, the insertion portion 171 of the through conductor 170, and the insulating layer 160 on one side in the Z-axis direction.
  • the fourth path P4 is a path that passes through the interface between the conductive layer 120, the embedded portion 141, and the insertion portion 171 along the end face portion 171e.
  • the fifth path P5 is a path that passes through the interface between the buried portion 141, the insertion portion 171 and the insulating layer 160 on the other side in the Z-axis direction.
  • Moisture passes from the outside through the first path P1, the second path P2, the third path P3, the fourth path P4, and the fifth path P5 in this order. Further, after repeatedly passing through the second path P2 to the fifth path P5 in order, the humidity reaches the hollow portion 150 by passing through the first path P1 on the hollow portion 150 side.
  • the moisture intrusion paths in the Z-axis direction are such that the openings 161 are alternately located inside and outside the edge 173e when viewed from the Z-axis direction. It is provided by.
  • the opening 161 is formed only on the outside of the edge 173e when viewed from the Z-axis direction. It is possible to lengthen the route of moisture intrusion compared to the case where it is located.
  • the length of each of the third path P3 and the fifth path P5 is, for example, 30 nm or more and 3 ⁇ m or less.
  • the circumferential direction of the shoulder portion 173 when viewed from the direction (Z-axis direction) in which the opening 161 of the insulating layer 160 is orthogonal to the main surface 101 of the piezoelectric substrate 100. Is located alternately on the outside and inside of the edge 173e of the shoulder portion 173.
  • the portion of the opening 161 located outside the edge 173e of the shoulder portion 173 and the insertion portion 171 are buried as part of the support 140. It is filled by part 141.
  • the moisture entering the hollow portion 150 from the outside passes through the extended path P including the main entry path composed of the interface between the organic substance (resin) and the inorganic substance, thereby passing from the outside to the hollow portion 150. It is possible to suppress the intrusion of moisture and improve the reliability of the filter device 10.
  • the angle A1 outside the star-shaped polygon of the corner portion 161c is an acute angle when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the thermal stress caused by the difference in the linear expansion coefficient between the through conductor 170 and the insulating layer 160 can be dispersed as compared with the case where the angle A1 is an acute angle, so that the through conductor 170 is cracked. It can be suppressed.
  • the shape of the edge 173e of the shoulder portion 173 of the through conductor 170 is circular when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the dimension of the distance L1 between the center 173c of the portion 173 and the opening 161 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the radius R1 of the shoulder portion 173 when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the filter device according to the modified example of the embodiment of the present invention Since the filter device according to the modification of the embodiment of the present invention has a different configuration of the support, the through conductor, and the insulating layer from the filter device 10 according to the embodiment, the filter according to the embodiment of the present invention. The description of the configuration similar to that of the device 10 will not be repeated.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a support, a through conductor, and an insulating layer included in the filter device according to the first modification of the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, it is shown in the same cross-sectional view as in FIG.
  • the opening 261 of the insulating layer 260 in the filter device 10A according to the first modification of the first embodiment of the present invention is viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). It has a polygonal shape.
  • the opening 261 of the insulating layer 260 in the filter device 10A according to this modification has a regular hexagonal shape.
  • the opening 261 is composed of a corner portion 261c, an outer opening 261s, and an inner opening 261w when viewed from a direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the edge 273e of the shoulder portion 273 has a circular shape when viewed from a direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the outer opening 261s is a portion of the polygonal side that is connected to the corner portion 261c and is located outside the edge 273e of the shoulder portion 273.
  • the inner opening 261w is a portion of the polygonal side that is sandwiched between the outer openings 261s and is located inside the edge 273e of the shoulder portion 273.
  • the insertion portion 271 of the through conductor 270 includes an end face portion 271e which is arranged at a constant cycle in the circumferential direction of the shoulder portion 273 and is located on the same circle as the edge 273e when viewed from the Z-axis direction.
  • the insertion portion 271 is surrounded by the inner opening portion 261w and the end face portion 271e when viewed from the Z-axis direction. As described above, a part of the opening 261 is filled with the insertion portion 271.
  • the portion of the opening 261 located outside the edge 273e of the shoulder portion 273 and the insertion portion 271 are filled with a part of the support 240 when viewed from the Z-axis direction. Specifically, the portion surrounded by the corner portion 261c, the outer opening portion 261s, and the end face portion 271e is filled with the buried portion 241 which is a part of the support 240. As described above, the opening 261 in the first modification of the present embodiment is filled with the buried portion 241 which is a part of the support 240 and the insertion portion 271 which is a part of the through conductor 270.
  • the internal angle of the polygonal shape of the opening 261 is an obtuse angle.
  • the internal angle A2 formed by the two outer openings 261s connected to one corner 261c inside the polygonal shape is an obtuse angle.
  • the shoulder portion 273 has a center 273c and a radius R2.
  • the dimension of the shortest distance between the center 273c of the edge 273e of the shoulder portion 273 and the opening 261 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the radius R2 of the circular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the dimension of the shortest distance between the center 273c of the edge 273e of the shoulder portion 273 and the opening 261 is defined by the distance L2 between the center 273c and the inner opening 261w. That is, the dimension of the distance L2 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the radius R2.
  • the opening 261 in the first modification of the present embodiment has a regular hexagonal shape, but is not limited to the regular hexagonal shape, and may be a polygonal shape having five or more corners.
  • the internal angles A2 of the opening 261 are all equiangular, but may not be equiangular. Further, the tip of the corner portion 261c of the polygon may be rounded.
  • the internal angle A2 of the polygonal opening 261 is an acute angle when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the thermal stress caused by the difference in the linear expansion coefficient between the through conductor 270 and the insulating layer 260 can be dispersed as compared with the case where the internal angle A2 is an acute angle, so that the through conductor 270 is cracked. Can be suppressed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a support, a through conductor, and an insulating layer included in the filter device according to the second modification of the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, it is shown in the same cross-sectional view as in FIG.
  • the edge 373e of the shoulder portion 373 in the filter device 10B according to the second modification of the present embodiment has an elliptical shape when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). is doing.
  • the opening 361 of the insulating layer 360 has a star-shaped polygonal shape when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction).
  • the opening 361 has a star-shaped hexagonal shape with six protrusions 361p.
  • the opening 361 is composed of a protrusion 361p, a corner portion 361c, an outer opening 361s, and an inner opening 361w.
  • the insertion portion 371 of the through conductor 370 is arranged with a space in the circumferential direction of the shoulder portion 373 when viewed from the Z-axis direction, and includes an end face portion 371e located on the same ellipse as the edge 373e.
  • the insertion portion 371 is surrounded by the inner opening portion 361w and the end face portion 371e when viewed from the Z-axis direction. As described above, a part of the opening 361 is filled with the insertion portion 371.
  • the portion of the opening 361 located outside the edge 373e of the shoulder portion 373 and the insertion portion 371 are filled with a part of the support 340 when viewed from the Z-axis direction. Specifically, the portion surrounded by the protrusion 361p, the outer opening 361s, and the end face portion 371e is filled with the buried portion 341 which is a part of the support 340.
  • the dimension of the shortest distance between the center 373c of the edge 373e of the shoulder portion 373 and the opening 361 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the elliptical minor axis R3 when viewed from the Z-axis direction.
  • the dimension of the shortest distance between the center 373c of the edge 373e of the shoulder portion 373 and the opening 361 is defined by the distance L3 between the center 373c and the corner portion 361c. That is, the dimension of the distance L3 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the minor diameter R3.
  • the major axis direction is oriented in the X-axis direction, but the major axis direction is not limited to the X-axis direction, for example, Y. It may be oriented in the axial direction.
  • the shape of the edge 373e of the shoulder portion 373 of the through conductor 370 is elliptical when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction), and the shoulder
  • the dimension of the distance L3 between the center 373c of the portion 373 and the opening 361 is 50% or more and less than 100% of the dimension of the minor axis R3 of the shoulder portion 373 when viewed from the direction orthogonal to the main surface 101 (Z-axis direction). Therefore, it is possible to maintain the function of dissipating the heat generated by the energization of the piezoelectric substrate 100 to the circuit board 1 by the heat conduction of the through conductor 370.

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Abstract

絶縁層(１６０)は、導電層(１２０)を覆っている部分に開口部(１６１)を有している。貫通導体(１７０)は、開口部(１６１)の内側に位置する挿通部(１７１)、および、主面(１０１)に平行な方向から見て挿通部(１７１)との仮想境界面(Ｂ)上に位置する肩部(１７３)を含む。開口部(１６１)は、主面(１０１)に直交する方向から見て、肩部(１７３)の周方向において肩部(１７３)の縁(１７３ｅ)の外側と内側とに交互に位置している。主面(１０１)に直交する方向から見て、開口部(１６１)における肩部(１７３)の縁(１７３ｅ)の外側に位置する部分と挿通部(１７１)との間は、支持体(１４０)の一部によって埋められている。

Description

フィルタ装置
　本発明は、フィルタ装置に関する。
　フィルタ装置の構成を開示した先行文献として、特開２０１５－８５１７号公報(特許文献１)および国際公開第２０１８／１９８９５２号(特許文献２)がある。
　特許文献１に記載された弾性波装置は、基板と、弾性波素子と、パッドと、カバーと、端子とを備える。弾性波素子およびパッドは、基板の主面に設けられている。基板の主面および弾性波素子は、保護層に覆われている。パッドは、弾性波素子と接続されている。カバーは、弾性波素子を収容する振動空間の一部を構成する内壁面、および、振動空間とは面しない外壁面を有する。端子は、パッド上に設けられ、内壁面と外壁面との間においてカバーを縦方向に貫通している。
　特許文献２に記載されたフィルタ装置は、圧電性基板と、機能素子と、導電層と、絶縁層と、カバーと、支持層と、ビア導体とを備える。機能素子は、圧電性基板の表面に配置されている。導電層は、圧電性基板の表面に配置され、機能素子と電気的に接続されている。絶縁層は、少なくとも導電層上に配置されている。カバーは、圧電性基板の表面に対向して配置されている。支持層は、圧電性基板の表面とカバーとの間に配置され、圧電性基板とカバーとの間に、機能素子が収容される中空部を形成している。ビア導体は、カバーおよび支持層を貫通して絶縁層とカバーとを接続している。
特開２０１５－８５１７号公報 国際公開第２０１８／１９８９５２号
　特許文献１に記載された弾性波装置においては、カバーと保護層との間の界面に沿って外部から振動空間に湿気が侵入する可能性がある。振動空間に湿気が侵入した場合、弾性波装置の信頼性が低下する。
　特許文献２に記載されたフィルタ装置においては、支持層と絶縁層との界面に沿って外部から中空部に湿気が侵入する可能性がある。中空部に湿気が侵入した場合、フィルタ装置の信頼性が低下する。
　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、中空部への湿気の侵入を抑制して信頼性を向上することができる、フィルタ装置を提供することを目的とする。
　本発明に基づくフィルタ装置は、圧電性基板と、蓋体と、支持体と、絶縁層と、貫通導体とを備える。圧電性基板は、機能素子および機能素子と電気的に接続される導電層が配置された主面を有する。蓋体は、上記主面と間隔をあけて対向して配置されている。支持体は、上記主面および蓋体との間に配置され、圧電性基板および蓋体とともに機能素子が収容される中空部を形成する。絶縁層は、機能素子および導電層を覆っている。貫通導体は、蓋体、支持体および絶縁層を貫通して、導電層に接続されている。絶縁層は、導電層を覆っている部分に開口部を有している。貫通導体は、開口部の内側に位置する挿通部、および、上記主面に平行な方向から見て挿通部との仮想境界面上に位置する肩部を含む。開口部は、上記主面に直交する方向から見て、肩部の周方向において肩部の縁の外側と内側とに連続しつつ交互に位置している。上記主面に直交する方向から見て、開口部における肩部の縁の外側に位置する部分と挿通部との間は、支持体の一部によって埋められている。
　本発明によれば、中空部への湿気の侵入を抑制してフィルタ装置の信頼性を向上することができる。
本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置の構成を示す断面図である。 図１のフィルタ装置をＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図２のフィルタ装置をＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図２のフィルタ装置をＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。 本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置における、肩部の縁と開口部との位置関係を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置の中空部に湿気が侵入する経路を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態の第１変形例に係るフィルタ装置が備える支持体、貫通導体および絶縁層の構成を示す断面図である。 本発明の一実施の形態の第２変形例に係るフィルタ装置が備える支持体、貫通導体および絶縁層の構成を示す断面図である。
　以下、本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置について図を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
　フィルタ装置は、たとえば、携帯電話機など通信機器におけるＲＦ(Radio　Frequency)回路に適用される。フィルタ装置には、弾性表面波(ＳＡＷ:Surface　Acoustic　Wave)フィルタ、およびバルク弾性波(ＢＡＷ:Bulk　Acoustic　Wave)フィルタなどが含まれる。
　弾性表面波フィルタは、たとえば、デュプレクサの送信フィルタおよび受信フィルタに適用することができる。送信フィルタに適用される弾性表面波フィルタは、複数の１ポート型の弾性表面波共振子により構成されている。複数の１ポート型の弾性表面波共振子の各々は、直列または並列に接続されていることにより、直列腕共振子または並列腕共振子を構成する。
　本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置は、複数の直列腕共振子および並列腕共振子をラダー型に接続したラダー型弾性表面波フィルタである。後述する機能素子は、弾性表面波フィルタにおける１つの直列腕共振子または並列腕共振子である。
　図１は、本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置の構成を示す断面図である。以下の説明においては、フィルタ装置の長さ方向をＸ軸方向、フィルタ装置の幅方向をＹ軸方向、フィルタ装置の厚み方向をＺ軸方向とする。なお、図１においては、理解を容易にするため、フィルタ装置１０における一部の直列腕共振子、および並列腕共振子、ならびに直列腕共振子または並列腕共振子と接続する配線を図示していない。
　図１に示すように、本実施の形態におけるフィルタ装置１０は、回路基板１に実装されている。フィルタ装置１０は、たとえば、回路基板１の上にフリップチップ実装されている。フィルタ装置１０のバンプ３０が回路基板１上に形成された配線２０に接続された状態で、フィルタ装置１０は封止樹脂４０によって封止されている。バンプ３０は、たとえば、鉛フリーはんだを用いて形成されている。
　回路基板１は、複数の誘電体層と複数の電極層との積層体により構成されている。複数の誘電体層の各々は、たとえば、アルミナ(Ａｌ２Ｏ３)などのセラミックスまたは樹脂などにより構成されている。なお、回路基板１は、セラミック多層基板または樹脂からなるプリント配線多層基板により構成されていてもよい。
　本実施の形態におけるフィルタ装置１０は、圧電性基板１００と、蓋体１３０と、支持体１４０と、絶縁層１６０と、貫通導体１７０とを備える。
　圧電性基板１００は、機能素子１１０および機能素子１１０と電気的に接続される導電層１２０が配置された主面１０１を有する。具体的には、圧電性基板１００は、たとえば、直方体状に形成されており、Ｙ軸方向から見て、矩形形状を有している。主面１０１は、圧電性基板１００における回路基板１に対向する側に配置されている。主面１０１に直交する方向は、Ｚ軸方向に一致する。
　圧電性基板１００は、タンタル酸リチウム(ＬｉＴａＯ３)またはニオブ酸リチウム(ＬｉＮｂＯ３)などの圧電性を有する結晶の基板によって構成されている。なお、圧電性基板１００は、圧電セラミックス単体、または、主面１０１上に圧電性を有する薄膜を設けられた基板により構成されていてもよい。
　機能素子１１０は、１対の櫛歯電極(ＩＤＴ:Interdigital　Transducer)を有している。機能素子１１０は、アルミニウム(Ａｌ)、銅(Ｃｕ)、ニッケル(Ｎｉ)、金(Ａｕ)または白金(Ｐｔ)などの導電体から構成されている。なお、機能素子１１０は、１対のＩＤＴに対して弾性表面波の伝搬方向の両側に配置される２つの反射器を有していてもよい。
　機能素子１１０は、所望のフィルタ特性を有するように、ＩＤＴにおける電極周期などの諸元が設定されている。機能素子１１０の構成は、一般的な弾性表面波共振子の構成と同じである。
　導電層１２０は、圧電性基板１００の主面１０１上に配置されている。導電層１２０は、機能素子１１０と図示しない配線により電気的に接続されている。導電層１２０は、たとえば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＡｕまたはＰｔなどの導電体から構成されている。
　蓋体１３０は、圧電性基板１００の主面１０１と間隔をあけて対向して配置されている。蓋体１３０は、Ｙ軸方向から見て矩形形状を有している。蓋体１３０は、電気絶縁性を有する材料により構成されている。蓋体１３０は、たとえば、エポキシ樹脂若しくはポリイミド樹脂などの樹脂、または、ＳｉＯ２若しくはＡｌ２Ｏ３などの絶縁体により構成されている。
　本実施の形態における蓋体１３０は、第１層１３１および第２層１３２を含む。第１層１３１は、第２層１３２と後述する支持体１４０とを接着する。第１層１３１は、たとえば、エポキシ樹脂により形成されている。第２層１３２は、フィルタ装置１０の内部に湿気が浸入することを抑制する機能を有している。第２層１３２は、たとえば、ポリイミド樹脂により構成されている。
　支持体１４０は、圧電性基板１００の主面１０１および蓋体１３０との間に配置されている。本実施の形態における支持体１４０は、Ｚ軸方向から見て矩形形状を有している。
　支持体１４０は、圧電性基板１００および蓋体１３０とともに機能素子１１０が収容される中空部１５０を形成する。具体的には、支持体１４０は、中空部１５０を形成するために、主面１０１上に、機能素子１１０が形成されている領域を囲むように配置されている。支持体１４０は、電気絶縁性を有する材料により構成されている。支持体１４０は、たとえば、ポリイミド樹脂により構成されている。
　絶縁層１６０は、主面１０１上において、機能素子１１０および導電層１２０を覆っている。絶縁層１６０は、たとえば、ＳｉＯ２またはＳｉＮなどの絶縁体により構成されている。
　貫通導体１７０は、蓋体１３０、支持体１４０および絶縁層１６０をＺ軸方向に貫通して、導電層１２０に接続されている。貫通導体１７０は、導電層１２０とは反対側の端部において、バンプ３０と接続されている。これにより、回路基板１と導電層１２０とは、互いに電気的に接続される。貫通導体１７０は、たとえば、Ｃｕにより構成されている。
　図２は、図１のフィルタ装置をＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、図２のフィルタ装置をＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、図２のフィルタ装置をＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。なお、図３および図４のフィルタ装置１０においては、図１のＺ軸方向を反転させた状態で示している。
　図２～図４に示すように、絶縁層１６０は、Ｚ軸方向から見て、矩形状の外形を有している。絶縁層１６０は、導電層１２０を覆っている部分に開口部１６１を有している。
　図２に示すように、開口部１６１は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、星形多角形形状を有している。本実施の形態においては、開口部１６１は、６つの突起部１６１ｐを有する星形六角形形状を有している。
　図２～図４に示すように、貫通導体１７０は、挿通部１７１と、基部１７２と、肩部１７３と、接続部１７４とを含んでいる。挿通部１７１と基部１７２とは、仮想境界面Ｂにて互いに隣接している。挿通部１７１は、仮想境界面Ｂに対して導電層１２０側に配置され、開口部１６１の内側に位置している。なお、本実施の形態における仮想境界面Ｂは、挿通部１７１と基部１７２とを区画する仮想境界であり、Ｚ軸方向において開口部１６１の蓋体１３０側の端部と同じ高さに位置している。
　基部１７２の一部は、円柱形状を有しつつ支持体１４０の内部をＺ軸方向に貫通している。基部１７２の残部は、蓋体１３０の内部において、Ｚ軸方向において支持体１４０に近づくにしたがって細くなる円錐台形状を有しつつ第１層１３１を貫通している。
　肩部１７３は、主面１０１に平行な方向から見て、挿通部１７１との仮想境界面Ｂ上に位置している。具体的には、肩部１７３は、仮想境界面Ｂに対して蓋体１３０側に配置されている。肩部１７３は、基部１７２のＺ軸方向における絶縁層１６０側の端部である。肩部１７３は、Ｚ軸方向において、開口部１６１より上方に位置している。
　図２に示すように、肩部１７３の縁１７３ｅは、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、円形状を有している。なお、肩部１７３が仮想境界面Ｂ上に位置しているため、図２においては、Ｚ軸方向において仮想境界面Ｂに投影した縁１７３ｅを点線により示している。
　図３および図４に示すように、接続部１７４は、蓋体１３０の第２層１３２の内部に配置されている。接続部１７４は、第２層１３２の内部においてＸ軸方向に延在している。接続部１７４は、バンプ３０と接続されている。
　図２～図４に示すように、開口部１６１は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、肩部１７３の周方向において肩部１７３の縁１７３ｅの外側と内側とに交互に位置している。具体的には、図２に示すように、開口部１６１は、突起部１６１ｐと、角部１６１ｃと、外側開口部１６１ｓと、内側開口部１６１ｗとにより構成されている。
　突起部１６１ｐは、肩部１７３の縁１７３ｅの外側に位置している。角部１６１ｃは、肩部１７３の縁１７３ｅの内側に位置している。突起部１６１ｐおよび角部１６１ｃは、肩部１７３の周方向において交互に配置されている。
　突起部１６１ｐおよび角部１６１ｃは、外側開口部１６１ｓと内側開口部１６１ｗとにより互いに接続されている。外側開口部１６１ｓは、肩部１７３の縁１７３ｅの外側に位置している。内側開口部１６１ｗは、肩部１７３の縁１７３ｅの内側に位置している。互いに接続されている突起部１６１ｐと角部１６１ｃとの間において、外側開口部１６１ｓと内側開口部１６１ｗとが直線状に連続して延在している。
　挿通部１７１は、Ｚ軸方向から見て、肩部１７３の周方向に一定の周期で配置されて縁１７３ｅと同一円上に位置する端面部１７１ｅを含んでいる。挿通部１７１は、Ｚ軸方向から見て、内側開口部１６１ｗと角部１６１ｃと端面部１７１ｅとにより囲まれている。このように、開口部１６１の一部は、挿通部１７１によって埋められている。
　開口部１６１における肩部１７３の縁１７３ｅの外側に位置する部分と挿通部１７１との間は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、支持体１４０の一部によって埋められている。具体的には、突起部１６１ｐと外側開口部１６１ｓと端面部１７１ｅとに囲まれる部分が支持体１４０の一部である埋設部１４１によって埋められている。このように、本実施の形態における開口部１６１は、支持体１４０の一部である埋設部１４１と、貫通導体１７０の一部である挿通部１７１とにより埋められている。
　上述の支持体１４０、絶縁層１６０および貫通導体１７０の製造方法としては、まず、絶縁層１６０をレジストによりマスクした後、エッチングをすることにより、開口部１６１の星形六角形形状が形成される。次に、支持体１４０は、開口部１６１を含む絶縁層１６０上にフォトリソグラフィ法により形成される。次に、電子ビームの照射またはフォトリソグラフィ法により、支持体１４０に、貫通導体１７０が充填される孔が形成される。開口部１６１の内側および支持体１４０の孔に電解めっきにより導体が充填されることにより、貫通導体１７０が形成される。
　なお、本実施の形態においては、開口部１６１は、６つの突起部１６１ｐを有する星形六角形形状であるが、突起部１６１ｐは６つに限定されず、３つ以上であればよい。本実施の形態においては、開口部１６１の６つの突起部１６１ｐの内側の角度は、互いに等角であるが、等角に限定されず、互いに異なる角度を有していてもよい。本実施の形態においては、６つの突起部１６１ｐの先端形状は尖っているが、先端形状が丸みを有していてもよい。さらに、本実施の形態においては、開口部１６１は、Ｚ軸方向から見て、突起部１６１ｐ、角部１６１ｃ、直線状に延在する、外側開口部１６１ｓおよび内側開口部１６１ｗにより構成されているが、波形の曲線により環状に構成されていてもよい。
　図５は、本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置における、肩部の縁と開口部との位置関係を示す断面図である。図５においては、図２と同一の断面視にて示している。
　図５に示すように、開口部１６１の星形多角形形状において、肩部１７３の縁１７３ｅの内側に位置する部分の星形多角形形状の外側の角は、鈍角である。具体的には、１つの角部１６１ｃに接続されている２つの内側開口部１６１ｗ同士が開口部１６１の外側においてなす角度Ａ１は、鈍角である。
　肩部１７３は、中心１７３ｃおよび半径Ｒ１を有している。肩部１７３の縁１７３ｅの中心１７３ｃと開口部１６１との最短距離の寸法は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、円形状の半径Ｒ１の寸法の５０％以上１００％未満である。本実施の形態において、中心１７３ｃと開口部１６１との最短距離の寸法は、中心１７３ｃと角部１６１ｃとの距離Ｌ１により規定される。すなわち、距離Ｌ１の寸法は、半径Ｒ１の寸法の５０％以上１００％未満である。
　上述のように開口部１６１の形状が規定されることにより、貫通導体１７０の機能低下が抑制される。仮に、距離Ｌ１が半径Ｒ１の寸法の５０％未満である場合、肩部１７３の縁１７３ｅの内側における挿通部１７１の面積比率が低くなる。これにより、圧電性基板１００の通電による発熱を貫通導体１７０の熱伝導により回路基板１へ放熱する機能が十分に働かない可能性がある。
　さらに、角部１６１ｃの角度Ａ１が鋭角である場合、貫通導体１７０および絶縁層１６０の線膨張係数の違いに起因する熱応力によって、貫通導体１７０における肩部１７３および挿通部１７１の角部１６１ｃに隣接する部分にクラックが発生する可能性がある。
　一方、外側開口部１６１ｓが短く、突起部１６１ｐが端面部１７１ｅの外側の近傍に位置し、かつ、距離Ｌ１の寸法が半径Ｒ１の寸法の１００％に近い場合、貫通導体１７０および絶縁層１６０の製造時に高い位置精度が必要になり、製造難易度が高くなる。よって、距離Ｌ１の寸法は、半径Ｒ１の寸法の５０％以上９０％以下であることが好ましい。
　図６は、本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置の中空部に湿気が侵入する経路を示す斜視図である。図６におけるＺ軸方向は、図中の下方をＺ軸方向の一方側とし、上方をＺ軸方向の他方側とする。図６において、構造の理解を容易にするため、支持体１４０を透視して示している。
　本実施の形態に係るフィルタ装置１０は、素子サイズがウェハーレベルでパッケージ化されたＷＬＰ(Wafer　Level　chip　size　Package)である。ＷＬＰにおいては、中空部１５０への湿気の侵入によるフィルタ装置１０のフィルタ特性の劣化を抑制することが重要である。
　フィルタ装置１０への湿気の侵入する経路として、構造部材の界面が挙げられる。本実施の形態においては、支持体１４０と絶縁層１６０との界面、支持体１４０と絶縁層１６０と貫通導体１７０との界面、および、導電層１２０と支持体１４０と貫通導体１７０との界面の各々が、湿気の侵入経路となる。特に、有機物(樹脂)と無機物との界面は、線膨張係数の違いに起因する熱応力によって隙間が形成されるため、湿気の主な侵入経路となる。
　図６に示すように、フィルタ装置１０の中空部１５０に湿気が侵入する場合、湿気は、有機物(樹脂)と無機物との界面で構成された主侵入経路を含む経路Ｐを通って中空部に侵入する。経路Ｐは、第１経路Ｐ１と、第２経路Ｐ２と、第３経路Ｐ３と、第４経路Ｐ４と、第５経路Ｐ５とにより構成されている。
　具体的には、第１経路Ｐ１は、支持体１４０と絶縁層１６０との界面を通る経路である。第２経路Ｐ２は、肩部１７３の縁１７３ｅに沿って支持体１４０と貫通導体１７０と絶縁層１６０との界面を通る経路である。第３経路Ｐ３は、支持体１４０の埋設部１４１と貫通導体１７０の挿通部１７１と絶縁層１６０との界面をＺ軸方向の一方側に通る経路である。第４経路Ｐ４は、端面部１７１ｅに沿って導電層１２０と埋設部１４１と挿通部１７１との界面を通る経路である。第５経路Ｐ５は、埋設部１４１と挿通部１７１と絶縁層１６０との界面をＺ軸方向の他方側に通る経路である。
　湿気は、外部から第１経路Ｐ１、第２経路Ｐ２、第３経路Ｐ３、第４経路Ｐ４および第５経路Ｐ５をこの順で通過する。さらに、第２経路Ｐ２～第５経路Ｐ５を順番に繰り返し通過した後、中空部１５０側の第１経路Ｐ１を通過することにより、湿気が中空部１５０に到達する。
　経路Ｐのうち、第３経路Ｐ３および第５経路Ｐ５のようにＺ軸方向への湿気の侵入経路は、開口部１６１がＺ軸方向から見て縁１７３ｅの内側と外側とに交互に位置することにより設けられる。このように、ＸＹ平面上において縁１７３ｅまたは端面部１７１ｅに沿うとともにＺ軸方向に蛇行する湿気の侵入経路が形成されることによって、開口部１６１がＺ軸方向から見て縁１７３ｅの外側にのみ位置する場合と比較して湿気の侵入経路を長くすることができる。第３経路Ｐ３および第５経路Ｐ５の各々の長さは、たとえば、３０ｎｍ以上３μｍ以下である。
　本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置１０においては、絶縁層１６０の開口部１６１が圧電性基板１００の主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、肩部１７３の周方向において肩部１７３の縁１７３ｅの外側と内側とに交互に位置している。主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、開口部１６１における肩部１７３の縁１７３ｅの外側に位置する部分と挿通部１７１との間は、支持体１４０の一部である埋設部１４１によって埋められている。
　これにより、外部から中空部１５０へ侵入する湿気に、有機物(樹脂)と無機物との界面で構成された主侵入経路を含み延長された経路Ｐを通過させることにより、外部から中空部１５０への湿気の侵入を抑制してフィルタ装置１０の信頼性を向上することができる。
　本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置１０においては、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、角部１６１ｃの星形多角形形状の外側の角度Ａ１が鈍角であることにより、貫通導体１７０および絶縁層１６０の線膨張係数の違いに起因する熱応力を、角度Ａ１が鋭角である場合と比較して分散させることができるため、貫通導体１７０にクラックが発生することを抑制することができる。
　本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置１０においては、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、貫通導体１７０の肩部１７３の縁１７３ｅの形状が円形状であり、肩部１７３の中心１７３ｃと開口部１６１との距離Ｌ１の寸法が、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、肩部１７３の半径Ｒ１の寸法の５０％以上１００％未満であることにより、圧電性基板１００の通電による発熱を貫通導体１７０の熱伝導により回路基板１へ放熱する機能を維持することができる。
　以下、本発明の一実施の形態の変形例に係るフィルタ装置について説明する。本発明の一実施の形態の変形例に係るフィルタ装置は、支持体、貫通導体および絶縁層の構成が一実施の形態に係るフィルタ装置１０と異なるため、本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置１０と同様である構成については説明を繰り返さない。
　図７は、本発明の一実施の形態の第１変形例に係るフィルタ装置が備える支持体、貫通導体および絶縁層の構成を示す断面図である。図７においては、図５と同一の断面視にて図示している。
　図７に示すように、本発明の一実施の形態の第１変形例に係るフィルタ装置１０Ａにおける絶縁層２６０の開口部２６１は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、多角形形状を有している。本変形例に係るフィルタ装置１０Ａにおける絶縁層２６０の開口部２６１は、正六角形形状を有している。開口部２６１は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、角部２６１ｃ、外側開口部２６１ｓおよび内側開口部２６１ｗにより構成されている。肩部２７３の縁２７３ｅは、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、円形状を有している。
　外側開口部２６１ｓは、多角形の辺において、角部２６１ｃに接続された、肩部２７３の縁２７３ｅの外側に位置する部分である。内側開口部２６１ｗは、多角形の辺において、外側開口部２６１ｓ同士に挟まれた、肩部２７３の縁２７３ｅの内側に位置する部分である。
　貫通導体２７０の挿通部２７１は、Ｚ軸方向から見て、肩部２７３の周方向に一定の周期で配置されて縁２７３ｅと同一円上に位置する端面部２７１ｅを含んでいる。挿通部２７１は、Ｚ軸方向から見て、内側開口部２６１ｗと端面部２７１ｅとにより囲まれている。このように、開口部２６１の一部は、挿通部２７１によって埋められている。
　開口部２６１における肩部２７３の縁２７３ｅの外側に位置する部分と挿通部２７１との間は、Ｚ軸方向から見て、支持体２４０の一部によって埋められている。具体的には、角部２６１ｃと外側開口部２６１ｓと端面部２７１ｅとに囲まれる部分が支持体２４０の一部である埋設部２４１によって埋められている。このように、本実施の形態の第１変形例における開口部２６１は、支持体２４０の一部である埋設部２４１と、貫通導体２７０の一部である挿通部２７１とにより埋められている。
　開口部２６１の多角形形状の内角は、鈍角である。具体的には、１つの角部２６１ｃに接続されている２つの外側開口部２６１ｓ同士が多角形形状の内側においてなす内角Ａ２は、鈍角である。
　肩部２７３は、中心２７３ｃおよび半径Ｒ２を有している。肩部２７３の縁２７３ｅの中心２７３ｃと開口部２６１との最短距離の寸法は、Ｚ軸方向から見て、円形状の半径Ｒ２の寸法の５０％以上１００％未満である。本実施の形態の第１変形例において、肩部２７３の縁２７３ｅの中心２７３ｃと開口部２６１との最短距離の寸法は、中心２７３ｃと内側開口部２６１ｗとの距離Ｌ２により規定される。すなわち、距離Ｌ２の寸法は、半径Ｒ２の寸法の５０％以上１００％未満である。
　なお、本実施の形態の第１変形例における開口部２６１は正六角形形状であるが、正六角形形状に限られず、５つ以上の角部を有する多角形形状でもよい。開口部２６１の内角Ａ２はすべて等角であるが、等角でなくてもよい。また、多角形の角部２６１ｃの先端は、丸みを帯びていてもよい。
　本発明の一実施の形態の第１変形例に係るフィルタ装置１０Ａにおいては、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、多角形形状の開口部２６１の内角Ａ２が鈍角であることにより、貫通導体２７０および絶縁層２６０の線膨張係数の違いに起因する熱応力を、内角Ａ２が鋭角である場合と比較して分散させることができるため、貫通導体２７０にクラックが発生することを抑制することができる。
　図８は、本発明の一実施の形態の第２変形例に係るフィルタ装置が備える支持体、貫通導体および絶縁層の構成を示す断面図である。図８においては、図５と同一の断面視にて図示している。
　図８に示すように、本実施の形態の第２変形例に係るフィルタ装置１０Ｂにおける肩部３７３の縁３７３ｅは、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、楕円形状を有している。
　絶縁層３６０の開口部３６１は、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、星形多角形形状を有している。本変形例においては、開口部３６１は、６つの突起部３６１ｐを有する星形六角形形状を有している。開口部３６１は、突起部３６１ｐ、角部３６１ｃ、外側開口部３６１ｓおよび内側開口部３６１ｗにより構成されている。
　貫通導体３７０の挿通部３７１は、Ｚ軸方向から見て、肩部３７３の周方向に間隔をあけつつ配置され、縁３７３ｅと同一楕円上に位置する端面部３７１ｅを含んでいる。挿通部３７１は、Ｚ軸方向から見て、内側開口部３６１ｗと端面部３７１ｅとにより囲まれている。このように、開口部３６１の一部は、挿通部３７１によって埋められている。
　開口部３６１における肩部３７３の縁３７３ｅの外側に位置する部分と挿通部３７１との間は、Ｚ軸方向から見て、支持体３４０の一部によって埋められている。具体的には、突起部３６１ｐと外側開口部３６１ｓと端面部３７１ｅとに囲まれる部分が支持体３４０の一部である埋設部３４１によって埋められている。
　肩部３７３の縁３７３ｅの中心３７３ｃと開口部３６１との最短距離の寸法は、Ｚ軸方向から見て、楕円形状の短径Ｒ３の寸法の５０％以上１００％未満である。本実施の形態の第２変形例において、肩部３７３の縁３７３ｅの中心３７３ｃと開口部３６１との最短距離の寸法は、中心３７３ｃと角部３６１ｃとの距離Ｌ３により規定される。すなわち、距離Ｌ３の寸法は、短径Ｒ３の寸法の５０％以上１００％未満である。
　なお、本実施の形態の第２変形例における肩部３７３の縁３７３ｅの楕円形状は、長軸方向がＸ軸方向を向いているが、長軸方向はＸ軸方向に限られず、たとえば、Ｙ軸方向を向いていてもよい。
　本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置１０Ｂにおいては、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、貫通導体３７０の肩部３７３の縁３７３ｅの形状が楕円形状であり、肩部３７３の中心３７３ｃと開口部３６１との距離Ｌ３の寸法が、主面１０１に直交する方向(Ｚ軸方向)から見て、肩部３７３の短径Ｒ３の寸法の５０％以上１００％未満であることにより、圧電性基板１００の通電による発熱を貫通導体３７０の熱伝導により回路基板１へ放熱する機能を維持することができる。
　上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　回路基板、１０，１０Ａ，１０Ｂ　フィルタ装置、２０　配線、３０　バンプ、４０　封止樹脂、１００　圧電性基板、１０１　主面、１１０　機能素子、１２０　導電層、１３０　蓋体、１３１　第１層、１３２　第２層、１４０，２４０，３４０　支持体、１４１，２４１，３４１　埋設部、１５０　中空部、１６０，２６０，３６０　絶縁層、１６１，２６１，３６１　開口部、１６１ｃ，２６１ｃ，３６１ｃ　角部、１６１ｐ，３６１ｐ　突起部、１６１ｓ，２６１ｓ，３６１ｓ　外側開口部、１６１ｗ，２６１ｗ，３６１ｗ　内側開口部、１７０，２７０，３７０　貫通導体、１７１，２７１，３７１　挿通部、１７１ｅ，２７１ｅ，３７１ｅ　端面部、１７２　基部、１７３，２７３，３７３　肩部、１７３ｃ，２７３ｃ，３７３ｃ　中心、１７３ｅ，２７３ｅ，３７３ｅ　縁、１７４　接続部、Ａ１　角度、Ａ２　内角、Ｂ　仮想境界面、Ｐ　経路、Ｐ１　第１経路、Ｐ２　第２経路、Ｐ３　第３経路、Ｐ４　第４経路、Ｐ５　第５経路。

Claims (5)

  1. 　機能素子および該機能素子と電気的に接続される導電層が配置された主面を有する圧電性基板と、
    　前記主面と間隔をあけて対向して配置された蓋体と、
    　前記主面および前記蓋体との間に配置され、前記圧電性基板および前記蓋体とともに前記機能素子が収容される中空部を形成する支持体と、
    　前記機能素子および前記導電層を覆う絶縁層と、
    　前記蓋体、前記支持体および前記絶縁層を貫通して、前記導電層に接続された貫通導体とを備え、
    　前記絶縁層は、前記導電層を覆っている部分に開口部を有しており、
    　前記貫通導体は、前記開口部の内側に位置する挿通部、および、前記主面に平行な方向から見て前記挿通部との仮想境界面上に位置する肩部を含み、
    　前記開口部は、前記主面に直交する方向から見て、前記肩部の周方向において前記肩部の縁の外側と内側とに連続しつつ交互に位置しており、
    　前記主面に直交する方向から見て、前記開口部における前記肩部の前記縁の外側に位置する部分と前記挿通部との間は、前記支持体の一部によって埋められている、フィルタ装置。
  2. 　前記開口部は、前記主面に直交する方向から見て、星形多角形形状を有しており、
    　前記星形多角形形状において、前記肩部の前記縁の内側に位置する部分の前記星形多角形形状の外側の角は、鈍角である、請求項１に記載のフィルタ装置。
  3. 　前記開口部は、前記主面に直交する方向から見て、多角形形状を有しており、
    　前記多角形形状の内角は、鈍角である、請求項１に記載のフィルタ装置。
  4. 　前記肩部の前記縁は、前記主面に直交する方向から見て、円形状または楕円形状を有している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
  5. 　前記肩部の前記縁は、前記主面に直交する方向から見て、前記円形状を有しており、
    　前記主面に直交する方向から見て、前記肩部の前記縁の中心と前記開口部との最短距離の寸法は、前記円形状の半径の寸法の５０％以上１００％未満である、請求項４に記載のフィルタ装置。
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