弾性波デュプレクサ
【課題】アイソレーション特性を改善することができる弾性波デュプレクサを提供する。
【解決手段】基板１２の主面１２ｓにフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子１４及び受信用弾性波フィルタ素子１４が、封止部１５ａで封止されている。封止部１５ａは、（ｉ）第１の誘電材料を用いて、基板１２の主面１２ｓに接するように形成された基部１６ａと、（ii）第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、少なくとも、封止部１５ａのうち送信用弾性波フィルタ素子１４に関して基板１２とは反対側において送信用弾性波フィルタ素子１４に対向する領域と、封止部１５ａのうち受信用弾性波フィルタ素子１４に関して基板１２とは反対側において受信用弾性波フィルタ素子１４に対向する領域との一方の一部に形成された低誘電率部１８ａを含む。
【解決手段】基板１２の主面１２ｓにフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子１４及び受信用弾性波フィルタ素子１４が、封止部１５ａで封止されている。封止部１５ａは、（ｉ）第１の誘電材料を用いて、基板１２の主面１２ｓに接するように形成された基部１６ａと、（ii）第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、少なくとも、封止部１５ａのうち送信用弾性波フィルタ素子１４に関して基板１２とは反対側において送信用弾性波フィルタ素子１４に対向する領域と、封止部１５ａのうち受信用弾性波フィルタ素子１４に関して基板１２とは反対側において受信用弾性波フィルタ素子１４に対向する領域との一方の一部に形成された低誘電率部１８ａを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デュプレクサに関し、詳しくは、基板にフリップチップ実装され、かつ封止された送信用弾性波フィルタ素子及び受信用弾性波フィルタ素子を備えた弾性波デュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に弾性表面波素子を実装し、封止樹脂で封止するように構成された種々の弾性表面波装置が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、図１５の断面図に示す弾性表面波装置が開示されている。この弾性表面波装置は、図１５に示すように、実装基板１１０と、この実装基板１１０上に実装された弾性表面波素子１２０と、この弾性表面波素子１２０を気密封止する封止部１３０とを備え、集合基板１４０上に複数個分が形成された後、切断位置１４１で切断されて個片化される。実装基板１１０は、一方の面に導体パターン１１１を有している。この導体パターン１１１は、実装基板１１０内を通過して、実装基板１１０の他方の面に設けられた電極に接続されている。実装基板１１０は、例えばセラミック又は樹脂で形成されている。弾性表面波素子１２０は、圧電基板１２１と、この圧電基板１２１の一方の面に形成された櫛形電極１２２及び導体パターン１２３と、導体パターン１２３の端部に形成された金等よりなるバンプ１２４とを有している。導体パターン１２３は、櫛形電極１２２に電気的に接続されている。弾性表面波素子１２０は、櫛形電極１２２によって発生される弾性表面波を使用する素子であり、フィルタ素子、共振器等として利用される。
【０００４】
弾性表面波素子１２０は、櫛形電極１２２と実装基板１１０の一方の面とが対向し且つ両者の間に空間１３３が形成されるように実装基板１１０上に実装され、フリップチップボンディングによって接続電極１２４が実装基板１１０の導体パターン１１１に電気的に接続されている。封止部１３０は、櫛形電極１２２と実装基板１１０の一方の面との間に形成される空間１３３を除いて弾性表面波素子１２０を覆うように配置された封止材１５０よりなる。封止材１５０は、例えば、硬化処理前は、流動性を有すると共に空間１３３内に容易には入り込まないような適当な粘性を有し、硬化処理によって硬化及び乾燥する樹脂である。
【０００５】
また、特許文献２には、図１６に示す弾性表面波装置が開示されている。図１６（ａ）は、弾性表面波装置の透視図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の線Ａ−Ａ'に沿って切断した切断面の断面図である。この弾性表面波装置は、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂを有する弾性表面波素子２０１と、弾性表面波素子２０１の上に配置されたバンプ２０５ａ〜２０５ｇと、このバンプ２０５ａ〜２０５ｇを介して、電気的及び機械的に弾性表面波素子１に接続されたベース基板２０４と、弾性表面波素子２０１を機械的ストレス及び環境ストレスから保護する封止部材２０２とを有している。弾性表面波素子２０１のベース基板２０４への実装は、弾性表面波素子２０１に超音波を印加し、バンプ２０５ａ〜２０５ｇを溶融させることにより、ベース基板２０４と弾性表面波素子２０１とを接合させる。弾性表面波素子２０１の櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂの配置面は、ベース基板２０４及び弾性表面波素子２０１の背面に被着された封止部材２０２により封止されている。バンプ２０５ａ〜２０５ｇは、金や銀等からなる。封止部材２０２は、弾性表面波素子２０１の表面保護膜として機能し、弾性表面波素子２０１を環境ストレス及び機械的ストレスから保護することができる。封止部材２０２は、例えば、ポリイミド樹脂、ＰＰ／ＥＰＲ系ポリマーアロイ等の高分子系材料からなる。弾性表面波素子２０１は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等からなる圧電基板２０３と、圧電基板２０３のベース基板２０４に対向する一主面に配置された櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂと、この櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂと同一面に配置され、櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂと電気的に接続されたボンディングパッドを備えている。また、ボンディングパッドには、櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂにベース基板２０４側から信号等を供給するためのバンプ２０５ａ〜２０５ｇが接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１００９４５号公報
【特許文献２】特開２００３−８７０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１５、図１６に示された構成を、送信用弾性表面波フィルタ素子及び受信用弾性表面波フィルタ素子を備える弾性波デュプレクサに適用すると、送信用弾性表面波フィルタ素子及び受信用弾性表面波フィルタ素子は、基板にフリップチップ実装され、かつ封止樹脂により封止される。弾性表面波フィルタ素子は、櫛歯型電極が形成された一方の主面が基板に対向し、反対側の他方の主面上には高分子系材料（樹脂）からなる封止部が存在する。この封止部により、弾性表面波フィルタ素子の他方の主面上に発生する容量に起因する直達波が発生する。
【０００８】
すなわち、例えば図１１の回路図に示すように、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４を備えた２端子対の弾性表面波フィルタ素子６０を考えたとき、図１２の回路図において矢印７０，７１で示すように、弾性表面波フィルタ素子６０を経ずに、入力端子６１，６２から出力端子６３，６４に直接伝わる信号が存在し、この信号を直達波と言う。
【０００９】
直達波は、図１３の等価回路図に示すように、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４との間の相互インダクタンスによる成分７４と、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４との間の容量結合による成分７６と、グランドの浮きによる成分７８などを含む。
【００１０】
直達波は、弾性波デュプレクサの送信端子−第１受信端子間、及び送信端子−第２受信端子間のアイソレーション特性を劣化させる。
【００１１】
本発明は、かかる実情に鑑み、アイソレーション特性を改善することができる弾性波デュプレクサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性波デュプレクサを提供する。
【００１３】
弾性波デュプレクサは、（ａ）基板と、（ｂ）前記基板の主面にフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子と、（ｃ）前記基板の前記主面にフリップチップ実装された受信用弾性波フィルタ素子と、（ｄ）前記基板の前記主面にフリップチップ実装された前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を覆うように前記基板の前記主面に設けられ、前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を封止する封止部とを備える。前記封止部は、（ｉ）第１の誘電材料を用いて、前記基板の前記主面に接するように形成された基部と、（ii）前記第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、少なくとも、前記封止部のうち前記送信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記送信用弾性波フィルタ素子に対向する領域と、前記封止部のうち前記受信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記受信用弾性波フィルタ素子に対向する領域との一方の一部に形成された低誘電率部とを含む。
【００１４】
上記構成において、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子とは、基板の同一主面にフリップ実装され、封止部によって封止される。封止部のうち送信用弾性波フィルタ素子に関して基板とは反対側において送信用弾性波フィルタ素子に対向する領域、すなわち送信用弾性波フィルタ素子を覆う領域や、封止部のうち受信用弾性波フィルタ素子に関して基板とは反対側において受信用弾性波フィルタ素子に対向する領域、すなわち受信用弾性波フィルタ素子を覆う領域に、封止部の基部よりも誘電率が低い低誘電率部が形成される。封止部は、基部及び低誘電率部以外を含んでいてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、封止部全体を同じ誘電率の誘電材料で形成する場合に比べ、送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子に対向するように、相対的に誘電率が低い低誘電率部を形成することで、直達波の原因になる容量成分を小さくすることができる。これにより、直達波を小さくすることができる。すなわち、送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子の入力端子と出力端子との間において、送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子を介さずに信号が直接伝達する現象を抑制することができる。その結果、弾性波デュプレクサの送信端子−第１受信端子間、及び送信端子−第２受信端子間の高アイソレーションを実現できる。
【００１６】
好ましい一態様において、前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子との少なくとも一方との間に間隔を設けて形成される。前記封止部の前記低誘電率部の厚さは、前記封止部の前記低誘電率部と前記送信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さと、前記封止部の前記低誘電率部と前記受信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さとの少なくとも一方よりも大きい。
【００１７】
この場合、低誘電率部は、低誘電率部よりも薄い基部を介して送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子に対向する。送信用弾性波フィルタ素子や受信用フィルタ素子は、基部のみで封止することができるので、低誘電率部を形成する第２の誘電材料の選択の自由度が増す。
【００１８】
好ましい他の態様において、前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分と、前記受信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分との少なくとも一方に接する。
【００１９】
この場合、低誘電率部は、送信用弾性フィルタ素子や受信用フィルタ素子に接するように形成されるため、低誘電率部が基部を介して送信用弾性フィルタ素子や受信用フィルタ素子と対向するように形成される場合よりも、容量成分を小さくして、直達波を小さくすることができる。
【００２０】
好ましくは、前記第１の誘電材料と前記第２の誘電材料との少なくとも一方が樹脂である。
【００２１】
この場合、封止部を形成することが容易である。
【００２２】
好ましい別の態様において、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とは、それぞれ別個のチップ素子に形成される。
【００２３】
この場合、２個以上のチップ素子を用いて、弾性波デュプレクサを形成することができる。
【００２４】
好ましいさらに別の態様において、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とが同一のチップ素子に形成される。
【００２５】
この場合、基板にチップ素子を実装する工程が簡単になる。
【００２６】
好ましくは、前記受信用弾性波フィルタ素子がバランス素子である。
【００２７】
この場合、バランス素子上の領域において封止部を薄くして容量の発生を抑え、直達成分を小さくして、アイソレーション特性を改善することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の弾性波デュプレクサは、アイソレーション特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例１）
【図２】弾性波デュプレクサの製造工程を示す断面図である。（実施例１）
【図３】弾性波デュプレクサの製造工程を示す断面図である。（実施例１）
【図４】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例２）
【図５】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例３）
【図６】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例４）
【図７】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例５）
【図８】弾性波デュプレクサの製造工程を示す断面図である。（実施例５）
【図９】アイソレーション特性を示すグラフである。（実施例１、比較例）
【図１０】アイソレーション特性を示すグラフである。（実施例１、比較例）
【図１１】２端子対の回路図である。
【図１２】直達波成分の説明図である。
【図１３】減衰量劣化の等価回路図である。
【図１４】バランス型デュプレクサの回路図である。
【図１５】弾性表面波装置の断面図である。（従来例１）
【図１６】弾性表面波装置の（ａ）透視図、（ｂ）断面図である。（従来例２）
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の弾性波デュプレクサの実施の形態について、図１〜図１０、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００３１】
＜実施例１＞ 実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３２】
図１は、弾性波デュプレクサ１０ａの断面図である。図１に示すように、弾性波デュプレクサ１０ａは、基板１２の主面である上面１２ｓに、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つチップ素子１４がフリップチップボンディングにより実装され、２つのチップ素子１４は封止部１５ａにより封止されている。
【００３３】
封止部１５ａは、樹脂等の誘電材料により形成される。封止部１５ａは、基部１６ａと低誘電率部１８ａとを含む。基部１６ａは、基板１２の上面１２ｓに接し、基板１２とは反対側の上面１６ｋに凹部１６ｓが形成されている。凹部１６ｓは、チップ素子１４の上面１４ｓの少なくとも一部に対向するように、形成される。凹部１６ｓ内に、基部１６ａを形成する第１の誘電材料よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、低誘電率部１８ａが形成される。
【００３４】
低誘電率部１８ａとチップ素子１４との間には、低誘電率部１８ａよりも薄い基部１６ａが延在している。すなわち、低誘電率部１８ａの厚さ（低誘電率部１８ａの上面１８ｋと凹部１６ｓの底面１６ｔとの間の寸法）は、封止部１５ａのチップ素子１４上における厚み（凹部１６ｓの底面１６ｔとチップ素子１４の上面１４ｓとの間の寸法）よりも大きい。
【００３５】
次に、弾性波デュプレクサ１０ａの製造方法について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２及び図３は、製造工程を示す断面図である。
【００３６】
まず、図２に示すように、セラミック基板等の基板１２の上面１２ｓに、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４をフリップチップボンディングし、その上にチップ素子１４を覆うように、第１の誘電材料からなる未硬化のシート樹脂１６を重ねる。シート樹脂１６は、硬化処理前は、流動性を有すると共に基板１２とチップ素子１４との間の空間１３内に容易には入り込まないような適当な粘性を有し、硬化処理によって硬化及び乾燥する樹脂を、シート状に形成したものである。
【００３７】
次いで、図３に示すように、シート樹脂１６の上面１６ｋのうち、チップ素子１４に略対向する位置に凹部１６ｓを形成する。凹部１６ｓは、硬化処理したシート樹脂１６を硬化処理した後、シート樹脂１６を部分的に研磨等で除去するなどの方法で形成することができるが、方法は特に問わない。基板１２にシート樹脂１６を圧着させるために用いる押圧治具のシート樹脂１６を押さえる面に突起を設けておき、突起をシート樹脂１６の上面１６ｋに食い込ませることにより凹部１６ｓを形成した後、シート樹脂を硬化処理するようにしてもよい。
【００３８】
次いで、第２の誘電材料を塗布、印刷などの方法により凹部１６ｓに充填して、図１に示すように、低誘電率部１８ａを形成する。
【００３９】
シート樹脂１６に、低誘電率部１８ａになる部材を食い込ませて、凹部１６ｓの形成と同時に低誘電率部１８ａを形成した後、シート樹脂１６を硬化処理してもよい。
【００４０】
＜作製例＞ 図９及び図１０は、作製例の弾性波デュプレクサのアイソレーション特性を示すグラフである。実線は、実施例１の作製例のアイソレーション特性を示す。破線は、比較例の作製例のアイソレーション特性を示す。比較例は、図２のようにシート樹脂１６でチップ素子１４を封止しただけであり、凹部１６ｓ及び低誘電率部１８ａが形成されていない。
【００４１】
作製例では、送信用弾性波フィルタ素子にラダー型の弾性表面波フィルタ素子を用いた。受信用弾性波フィルタ素子には、弾性表面波共振子を縦結合したバランスフィルタ素子を用いた。受信用弾性波フィルタ素子は、送信用弾性波フィルタ素子よりも周波数が高い。
【００４２】
作製例の弾性波デュプレクサはバランス型であり、図１４の回路図に示すように、ＡＮＴ、ＴＸ、ＲＸ１、ＲＸ２の計４ポートを持つ。ＲＸ１とＲＸ２は逆相であり、バランスＲＸポートＲＸ１，ＲＸ２は、増幅器ＡＭＰに接続される。アイソレーション特性は、通常、ＴＸポートからバランスＲＸポートの減衰量で示される。バランス変換前の４ポートＳパラメータにおける、Ｓ３２、Ｓ４２で示されるシングルエンドの特性において、Ｓ３２は、ＴＸ−ＲＸ１であり、Ｓ４２は、ＴＸ−ＲＸ２である。図９は、Ｓ３２の減衰量を示している。図１０は、Ｓ４２の減衰量を示している。
【００４３】
図９及び図１０から、封止部１５ａに低誘電率部１８ａを形成することにより、通過帯域よりも低周波側で減衰量が大きくなり、アイソレーション特性が改善されることが分かる。
【００４４】
図１３の等価回路モデルで、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４との間の容量結合による成分７６をもたらす直達の容量Ｃの影響を考慮して解析したところ、図９及び図１０と同等なアイソレーション特性が得られた。これによって、直達の容量Ｃを小さくすることで、アイソレーション特性が改善されることが分かる。
【００４５】
すなわち、弾性波デュプレクサのバランス側の低周波側のシングルエンドのアイソレーション特性において、基板からの漏れ分によって容量が発生して、ＡＮＴ−ＲＸ間に寄生容量が発生し、直達成分となる。封止部の樹脂の厚みが厚く、誘電率が高いほど、この直達成分が大きくなる。実施例１の封止部１５ａのように、チップ素子１４上の基部１６ａを薄くし、誘電率が小さい材料で形成した低誘電率部１８ａに置き換えることで、容量の発生を抑え、直達成分を小さくして、アイソレーション特性を改善することができる。
【００４６】
なお、バランス型の弾性波デュプレクサの場合、バランス特性で見ると、デイファレンシャルではキャンセルされてアイソレーションの劣化はないが、コモンモード、あるいは、各シングルエンドでの特性劣化が見えることになる。
【００４７】
直達の容量を減少する構造であれば、バランス型以外の弾性波デュプレクサについても、アイソレーション特性の改善が可能である。
【００４８】
また、以下の実施例２〜５のように構成しても、直達の容量を減少させることができるので、アイソレーション特性改善効果を得ることができる。
【００４９】
＜実施例２＞ 実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂについて、図４を参照しながら説明する。図４は、弾性波デュプレクサ１０ｂの断面図である。
【００５０】
図４に示すように、実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａと略同様に構成される。以下では、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａとの相違点を中心に説明し、実施例１と同じ構成部分には同じ符号を用いる。
【００５１】
実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂは、封止部１５ｂの構成が、実施例１とは異なる。すなわち、封止部１５ｂの低誘電率部１８ｂは、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の上面１４ｓに接している。図３では、低誘電率部１８ｂは封止部１５ｂの基部１６ｂで覆われているが、実施例１のように、低誘電率部１８ｂの上面１８ｋが基部１６ｂの上面１６ｋに露出するようにしてもよい。
【００５２】
弾性波デュプレクサ１０ｂは、例えば、次のように製造する。すなわち、チップ素子１４がフリップチップ実装された基板１２の上面１４ｓにシート樹脂を重ねた後、シート樹脂にチップ素子１４の上面１４ｓが露出する貫通穴を形成し、この貫通穴に第２の誘電材料を充填して低誘電率部１８ｂを形成する。その後、さらにシート樹脂を重ねる。この場合、２枚のシート樹脂により基部１６ｂが形成される。
【００５３】
あるいは、基板１２にフリップチップ実装されたチップ素子１４の上面１４ｓに低誘電率部１８ｂとなる部材を配置した後、シート樹脂を重ねる等により、弾性波デュプレクサ１０ｂを形成してもよい。
【００５４】
弾性波デュプレクサ１０ｂは、受信用弾性波フィルタ素子及び送信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の直ぐ上に低誘電率部１８ｂが配置されることにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００５５】
また、弾性波デュプレクサ１０ｂの上面が、封止部１５ｂの基部１６ｂの上面１６ｋのみで形成されるため、弾性波デュプレクサ１０ｂの厚みを一定にすることが容易である。
【００５６】
＜実施例３＞ 実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃについて、図５を参照しながら説明する。図５は、弾性波デュプレクサ１０ｃの断面図である。
【００５７】
図５に示すように、実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａと略同様に構成される。
【００５８】
実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃは、封止部１５ｃの構成が、実施例１とは異なる。すなわち、封止部１５ｃは、第１の誘電材料からなる下層１６ｃと、第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料からなる上層１８ｃの２層に分けて形成されている。封止部１５ｃの下層１６ｃは、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４の側面１４ｔの中間位置までの厚みになるように、基板１２の上面１２ｓに形成されている。その上に、封止部１５ｃの上層１８ｃが、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４の上面１４ｓを覆うように形成されている。チップ素子１４は、基板１２と、封止部１５ｃの下層１６ｃ及び上層１８ｃとで取り囲まれて封止される。
【００５９】
封止部１５ｃの下層１６ｃと上層１８ｃは、シート樹脂を重ねる等により形成することができる。
【００６０】
弾性波デュプレクサ１０ｃは、受信用弾性波フィルタ素子及び送信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の基板１２とは反対側の上部の周囲に、相対的に誘電率が低い上層１８ｃを配置することにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００６１】
また、弾性波デュプレクサ１０ｃの上面が、封止部１５ｃの上層１８ｃの上面１８ｐのみで形成されるため、弾性波デュプレクサ１０ｃの厚みを一定にすることが容易である。
【００６２】
＜実施例４＞ 実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｄについて、図６を参照しながら説明する。図６は、弾性波デュプレクサ１０ｄの断面図である。
【００６３】
図６に示すように、実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｄは、実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃと略同様に構成される。
【００６４】
実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｄは、封止部１５ｄの構成が、実施例３とは異なる。すなわち、封止部１５ｄの下層１６ｄは、基板１２の上面１２ｓに実装された送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４の上面１４ｓと同じ高さになるように形成されている。その上に、チップ素子１４の上面１４ｓを覆うように、上層１８ｄが形成されている。
【００６５】
弾性波デュプレクサ１０ｄは、受信用弾性波フィルタ素子及び送信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の上面１４ｓよりも上側（基板１２とは反対側）に、相対的に誘電率の低い上層１８ｃを形成することにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００６６】
また、弾性波デュプレクサ１０ｄの上面が、封止部１５ｄの上層１８ｄの上面１８ｐのみで形成されるため、弾性波デュプレクサ１０ｄの厚みを一定にすることが容易である。
【００６７】
＜実施例５＞ 実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅについて、図７及び図８を参照しながら説明する。
【００６８】
図７は、弾性波デュプレクサ１０ｅの断面図である。図７に示すように、実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａと同様に、基板１２に実装されたチップ素子１４ｘが封止部１５ｅで封止されている。
【００６９】
実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅは、実施例１とは異なり、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子が同じチップ素子１４ｘに形成されている。
【００７０】
封止部１５ｅの基部１６ｅの上面１６ｋには、凹部１６ｓが形成されている。この凹部１６ｓは、直達の容量の発生を少なくするため、少なくとも、チップ素子１４ｘにおいて送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子とがそれぞれが形成された部分に対向するように形成する。
【００７１】
実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅは、実施例１と同様に製造することができる。例えば、図８の断面図に示すように、チップ素子１４ｘがフリップチップ実装された基板１２の上面１２ｓに、第１の誘電材料からなるシート樹脂１６を重ね、シート樹脂１６に凹部１６ｓを形成する。そして、第１の誘電材料よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、図７のように、凹部１６ｓ内に低誘電率部１８ｅを形成する。
【００７２】
弾性波デュプレクサ１０ｅは、チップ素子１４ｘに形成された受信用弾性波フィルタ素子と送信用弾性波フィルタ素子の直ぐ上に低誘電率部１８ｅが配置される。これにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００７３】
なお、受信用弾性波フィルタ素子と送信用弾性波フィルタ素子の両方が形成されたチップ素子を備えた弾性波デュプレクサの封止部は、実施例２〜４の封止部のように形成してもよい。
【００７４】
実施例１〜４において、低誘電率部１８ａ〜１８ｄは、図１及び図４〜図６のようにチップ素子１４より大きくなっているが、小さくても同等の効果が得られる。また、低誘電率材料を入れない形状、すなわち、図３、図８の状態でも、誘電率の低い空気で満たされているのと同等であり、低誘電率材料を入れて低誘電率部を形成した場合と同等、又は、それ以上の減衰量向上効果が得られる。
【００７５】
＜まとめ＞ 基板にフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子及び受信用弾性波フィルタ素子を封止する封止部の一部に、相対的に誘電率が低い部分を形成することにより、弾性波デュプレクサの送信端子−第１受信端子間、及び送信端子−第２受信端子間の高アイソレーションを実現できる。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００７７】
例えば、弾性波デュプレクサが備える送信用弾性波フィルタ素子及び受信用弾性波フィルタ素子は、弾性表面波（ＳＡＷ）に限らず、境界波、バルク弾性波等の弾性波を用いるフィルタ素子であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０ａ〜１０ｅ 弾性波デュプレクサ
１２ 基板
１２ｓ 上面（主面）
１４ チップ素子（送信用弾性波フィルタ素子、受信用弾性波フィルタ素子）
１４ｓ 上面
１４ｔ 側面
１５ａ〜１５ｅ 封止部
１６ａ，１６ｂ 基部
１６ｃ，１６ｄ 下層（基部）
１６ｅ 基部
１６ｓ 凹部
１６ｔ 底面
１６ｋ 上面
１８ａ，１８ｂ 低誘電率部
１８ｃ，１８ｄ 上層（低誘電率部）
１８ｅ 低誘電率部
１８ｋ，１８ｐ 上面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デュプレクサに関し、詳しくは、基板にフリップチップ実装され、かつ封止された送信用弾性波フィルタ素子及び受信用弾性波フィルタ素子を備えた弾性波デュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に弾性表面波素子を実装し、封止樹脂で封止するように構成された種々の弾性表面波装置が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、図１５の断面図に示す弾性表面波装置が開示されている。この弾性表面波装置は、図１５に示すように、実装基板１１０と、この実装基板１１０上に実装された弾性表面波素子１２０と、この弾性表面波素子１２０を気密封止する封止部１３０とを備え、集合基板１４０上に複数個分が形成された後、切断位置１４１で切断されて個片化される。実装基板１１０は、一方の面に導体パターン１１１を有している。この導体パターン１１１は、実装基板１１０内を通過して、実装基板１１０の他方の面に設けられた電極に接続されている。実装基板１１０は、例えばセラミック又は樹脂で形成されている。弾性表面波素子１２０は、圧電基板１２１と、この圧電基板１２１の一方の面に形成された櫛形電極１２２及び導体パターン１２３と、導体パターン１２３の端部に形成された金等よりなるバンプ１２４とを有している。導体パターン１２３は、櫛形電極１２２に電気的に接続されている。弾性表面波素子１２０は、櫛形電極１２２によって発生される弾性表面波を使用する素子であり、フィルタ素子、共振器等として利用される。
【０００４】
弾性表面波素子１２０は、櫛形電極１２２と実装基板１１０の一方の面とが対向し且つ両者の間に空間１３３が形成されるように実装基板１１０上に実装され、フリップチップボンディングによって接続電極１２４が実装基板１１０の導体パターン１１１に電気的に接続されている。封止部１３０は、櫛形電極１２２と実装基板１１０の一方の面との間に形成される空間１３３を除いて弾性表面波素子１２０を覆うように配置された封止材１５０よりなる。封止材１５０は、例えば、硬化処理前は、流動性を有すると共に空間１３３内に容易には入り込まないような適当な粘性を有し、硬化処理によって硬化及び乾燥する樹脂である。
【０００５】
また、特許文献２には、図１６に示す弾性表面波装置が開示されている。図１６（ａ）は、弾性表面波装置の透視図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の線Ａ−Ａ'に沿って切断した切断面の断面図である。この弾性表面波装置は、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂを有する弾性表面波素子２０１と、弾性表面波素子２０１の上に配置されたバンプ２０５ａ〜２０５ｇと、このバンプ２０５ａ〜２０５ｇを介して、電気的及び機械的に弾性表面波素子１に接続されたベース基板２０４と、弾性表面波素子２０１を機械的ストレス及び環境ストレスから保護する封止部材２０２とを有している。弾性表面波素子２０１のベース基板２０４への実装は、弾性表面波素子２０１に超音波を印加し、バンプ２０５ａ〜２０５ｇを溶融させることにより、ベース基板２０４と弾性表面波素子２０１とを接合させる。弾性表面波素子２０１の櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂの配置面は、ベース基板２０４及び弾性表面波素子２０１の背面に被着された封止部材２０２により封止されている。バンプ２０５ａ〜２０５ｇは、金や銀等からなる。封止部材２０２は、弾性表面波素子２０１の表面保護膜として機能し、弾性表面波素子２０１を環境ストレス及び機械的ストレスから保護することができる。封止部材２０２は、例えば、ポリイミド樹脂、ＰＰ／ＥＰＲ系ポリマーアロイ等の高分子系材料からなる。弾性表面波素子２０１は、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等からなる圧電基板２０３と、圧電基板２０３のベース基板２０４に対向する一主面に配置された櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂと、この櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂと同一面に配置され、櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂと電気的に接続されたボンディングパッドを備えている。また、ボンディングパッドには、櫛歯型電極２１４ａ，２１４ｂにベース基板２０４側から信号等を供給するためのバンプ２０５ａ〜２０５ｇが接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１００９４５号公報
【特許文献２】特開２００３−８７０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１５、図１６に示された構成を、送信用弾性表面波フィルタ素子及び受信用弾性表面波フィルタ素子を備える弾性波デュプレクサに適用すると、送信用弾性表面波フィルタ素子及び受信用弾性表面波フィルタ素子は、基板にフリップチップ実装され、かつ封止樹脂により封止される。弾性表面波フィルタ素子は、櫛歯型電極が形成された一方の主面が基板に対向し、反対側の他方の主面上には高分子系材料（樹脂）からなる封止部が存在する。この封止部により、弾性表面波フィルタ素子の他方の主面上に発生する容量に起因する直達波が発生する。
【０００８】
すなわち、例えば図１１の回路図に示すように、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４を備えた２端子対の弾性表面波フィルタ素子６０を考えたとき、図１２の回路図において矢印７０，７１で示すように、弾性表面波フィルタ素子６０を経ずに、入力端子６１，６２から出力端子６３，６４に直接伝わる信号が存在し、この信号を直達波と言う。
【０００９】
直達波は、図１３の等価回路図に示すように、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４との間の相互インダクタンスによる成分７４と、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４との間の容量結合による成分７６と、グランドの浮きによる成分７８などを含む。
【００１０】
直達波は、弾性波デュプレクサの送信端子−第１受信端子間、及び送信端子−第２受信端子間のアイソレーション特性を劣化させる。
【００１１】
本発明は、かかる実情に鑑み、アイソレーション特性を改善することができる弾性波デュプレクサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性波デュプレクサを提供する。
【００１３】
弾性波デュプレクサは、（ａ）基板と、（ｂ）前記基板の主面にフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子と、（ｃ）前記基板の前記主面にフリップチップ実装された受信用弾性波フィルタ素子と、（ｄ）前記基板の前記主面にフリップチップ実装された前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を覆うように前記基板の前記主面に設けられ、前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を封止する封止部とを備える。前記封止部は、（ｉ）第１の誘電材料を用いて、前記基板の前記主面に接するように形成された基部と、（ii）前記第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、少なくとも、前記封止部のうち前記送信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記送信用弾性波フィルタ素子に対向する領域と、前記封止部のうち前記受信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記受信用弾性波フィルタ素子に対向する領域との一方の一部に形成された低誘電率部とを含む。
【００１４】
上記構成において、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子とは、基板の同一主面にフリップ実装され、封止部によって封止される。封止部のうち送信用弾性波フィルタ素子に関して基板とは反対側において送信用弾性波フィルタ素子に対向する領域、すなわち送信用弾性波フィルタ素子を覆う領域や、封止部のうち受信用弾性波フィルタ素子に関して基板とは反対側において受信用弾性波フィルタ素子に対向する領域、すなわち受信用弾性波フィルタ素子を覆う領域に、封止部の基部よりも誘電率が低い低誘電率部が形成される。封止部は、基部及び低誘電率部以外を含んでいてもよい。
【００１５】
上記構成によれば、封止部全体を同じ誘電率の誘電材料で形成する場合に比べ、送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子に対向するように、相対的に誘電率が低い低誘電率部を形成することで、直達波の原因になる容量成分を小さくすることができる。これにより、直達波を小さくすることができる。すなわち、送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子の入力端子と出力端子との間において、送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子を介さずに信号が直接伝達する現象を抑制することができる。その結果、弾性波デュプレクサの送信端子−第１受信端子間、及び送信端子−第２受信端子間の高アイソレーションを実現できる。
【００１６】
好ましい一態様において、前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子との少なくとも一方との間に間隔を設けて形成される。前記封止部の前記低誘電率部の厚さは、前記封止部の前記低誘電率部と前記送信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さと、前記封止部の前記低誘電率部と前記受信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さとの少なくとも一方よりも大きい。
【００１７】
この場合、低誘電率部は、低誘電率部よりも薄い基部を介して送信用弾性波フィルタ素子や受信用弾性波フィルタ素子に対向する。送信用弾性波フィルタ素子や受信用フィルタ素子は、基部のみで封止することができるので、低誘電率部を形成する第２の誘電材料の選択の自由度が増す。
【００１８】
好ましい他の態様において、前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分と、前記受信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分との少なくとも一方に接する。
【００１９】
この場合、低誘電率部は、送信用弾性フィルタ素子や受信用フィルタ素子に接するように形成されるため、低誘電率部が基部を介して送信用弾性フィルタ素子や受信用フィルタ素子と対向するように形成される場合よりも、容量成分を小さくして、直達波を小さくすることができる。
【００２０】
好ましくは、前記第１の誘電材料と前記第２の誘電材料との少なくとも一方が樹脂である。
【００２１】
この場合、封止部を形成することが容易である。
【００２２】
好ましい別の態様において、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とは、それぞれ別個のチップ素子に形成される。
【００２３】
この場合、２個以上のチップ素子を用いて、弾性波デュプレクサを形成することができる。
【００２４】
好ましいさらに別の態様において、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とが同一のチップ素子に形成される。
【００２５】
この場合、基板にチップ素子を実装する工程が簡単になる。
【００２６】
好ましくは、前記受信用弾性波フィルタ素子がバランス素子である。
【００２７】
この場合、バランス素子上の領域において封止部を薄くして容量の発生を抑え、直達成分を小さくして、アイソレーション特性を改善することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の弾性波デュプレクサは、アイソレーション特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例１）
【図２】弾性波デュプレクサの製造工程を示す断面図である。（実施例１）
【図３】弾性波デュプレクサの製造工程を示す断面図である。（実施例１）
【図４】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例２）
【図５】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例３）
【図６】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例４）
【図７】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例５）
【図８】弾性波デュプレクサの製造工程を示す断面図である。（実施例５）
【図９】アイソレーション特性を示すグラフである。（実施例１、比較例）
【図１０】アイソレーション特性を示すグラフである。（実施例１、比較例）
【図１１】２端子対の回路図である。
【図１２】直達波成分の説明図である。
【図１３】減衰量劣化の等価回路図である。
【図１４】バランス型デュプレクサの回路図である。
【図１５】弾性表面波装置の断面図である。（従来例１）
【図１６】弾性表面波装置の（ａ）透視図、（ｂ）断面図である。（従来例２）
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の弾性波デュプレクサの実施の形態について、図１〜図１０、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【００３１】
＜実施例１＞ 実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３２】
図１は、弾性波デュプレクサ１０ａの断面図である。図１に示すように、弾性波デュプレクサ１０ａは、基板１２の主面である上面１２ｓに、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つチップ素子１４がフリップチップボンディングにより実装され、２つのチップ素子１４は封止部１５ａにより封止されている。
【００３３】
封止部１５ａは、樹脂等の誘電材料により形成される。封止部１５ａは、基部１６ａと低誘電率部１８ａとを含む。基部１６ａは、基板１２の上面１２ｓに接し、基板１２とは反対側の上面１６ｋに凹部１６ｓが形成されている。凹部１６ｓは、チップ素子１４の上面１４ｓの少なくとも一部に対向するように、形成される。凹部１６ｓ内に、基部１６ａを形成する第１の誘電材料よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、低誘電率部１８ａが形成される。
【００３４】
低誘電率部１８ａとチップ素子１４との間には、低誘電率部１８ａよりも薄い基部１６ａが延在している。すなわち、低誘電率部１８ａの厚さ（低誘電率部１８ａの上面１８ｋと凹部１６ｓの底面１６ｔとの間の寸法）は、封止部１５ａのチップ素子１４上における厚み（凹部１６ｓの底面１６ｔとチップ素子１４の上面１４ｓとの間の寸法）よりも大きい。
【００３５】
次に、弾性波デュプレクサ１０ａの製造方法について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２及び図３は、製造工程を示す断面図である。
【００３６】
まず、図２に示すように、セラミック基板等の基板１２の上面１２ｓに、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４をフリップチップボンディングし、その上にチップ素子１４を覆うように、第１の誘電材料からなる未硬化のシート樹脂１６を重ねる。シート樹脂１６は、硬化処理前は、流動性を有すると共に基板１２とチップ素子１４との間の空間１３内に容易には入り込まないような適当な粘性を有し、硬化処理によって硬化及び乾燥する樹脂を、シート状に形成したものである。
【００３７】
次いで、図３に示すように、シート樹脂１６の上面１６ｋのうち、チップ素子１４に略対向する位置に凹部１６ｓを形成する。凹部１６ｓは、硬化処理したシート樹脂１６を硬化処理した後、シート樹脂１６を部分的に研磨等で除去するなどの方法で形成することができるが、方法は特に問わない。基板１２にシート樹脂１６を圧着させるために用いる押圧治具のシート樹脂１６を押さえる面に突起を設けておき、突起をシート樹脂１６の上面１６ｋに食い込ませることにより凹部１６ｓを形成した後、シート樹脂を硬化処理するようにしてもよい。
【００３８】
次いで、第２の誘電材料を塗布、印刷などの方法により凹部１６ｓに充填して、図１に示すように、低誘電率部１８ａを形成する。
【００３９】
シート樹脂１６に、低誘電率部１８ａになる部材を食い込ませて、凹部１６ｓの形成と同時に低誘電率部１８ａを形成した後、シート樹脂１６を硬化処理してもよい。
【００４０】
＜作製例＞ 図９及び図１０は、作製例の弾性波デュプレクサのアイソレーション特性を示すグラフである。実線は、実施例１の作製例のアイソレーション特性を示す。破線は、比較例の作製例のアイソレーション特性を示す。比較例は、図２のようにシート樹脂１６でチップ素子１４を封止しただけであり、凹部１６ｓ及び低誘電率部１８ａが形成されていない。
【００４１】
作製例では、送信用弾性波フィルタ素子にラダー型の弾性表面波フィルタ素子を用いた。受信用弾性波フィルタ素子には、弾性表面波共振子を縦結合したバランスフィルタ素子を用いた。受信用弾性波フィルタ素子は、送信用弾性波フィルタ素子よりも周波数が高い。
【００４２】
作製例の弾性波デュプレクサはバランス型であり、図１４の回路図に示すように、ＡＮＴ、ＴＸ、ＲＸ１、ＲＸ２の計４ポートを持つ。ＲＸ１とＲＸ２は逆相であり、バランスＲＸポートＲＸ１，ＲＸ２は、増幅器ＡＭＰに接続される。アイソレーション特性は、通常、ＴＸポートからバランスＲＸポートの減衰量で示される。バランス変換前の４ポートＳパラメータにおける、Ｓ３２、Ｓ４２で示されるシングルエンドの特性において、Ｓ３２は、ＴＸ−ＲＸ１であり、Ｓ４２は、ＴＸ−ＲＸ２である。図９は、Ｓ３２の減衰量を示している。図１０は、Ｓ４２の減衰量を示している。
【００４３】
図９及び図１０から、封止部１５ａに低誘電率部１８ａを形成することにより、通過帯域よりも低周波側で減衰量が大きくなり、アイソレーション特性が改善されることが分かる。
【００４４】
図１３の等価回路モデルで、入力端子６１，６２と出力端子６３，６４との間の容量結合による成分７６をもたらす直達の容量Ｃの影響を考慮して解析したところ、図９及び図１０と同等なアイソレーション特性が得られた。これによって、直達の容量Ｃを小さくすることで、アイソレーション特性が改善されることが分かる。
【００４５】
すなわち、弾性波デュプレクサのバランス側の低周波側のシングルエンドのアイソレーション特性において、基板からの漏れ分によって容量が発生して、ＡＮＴ−ＲＸ間に寄生容量が発生し、直達成分となる。封止部の樹脂の厚みが厚く、誘電率が高いほど、この直達成分が大きくなる。実施例１の封止部１５ａのように、チップ素子１４上の基部１６ａを薄くし、誘電率が小さい材料で形成した低誘電率部１８ａに置き換えることで、容量の発生を抑え、直達成分を小さくして、アイソレーション特性を改善することができる。
【００４６】
なお、バランス型の弾性波デュプレクサの場合、バランス特性で見ると、デイファレンシャルではキャンセルされてアイソレーションの劣化はないが、コモンモード、あるいは、各シングルエンドでの特性劣化が見えることになる。
【００４７】
直達の容量を減少する構造であれば、バランス型以外の弾性波デュプレクサについても、アイソレーション特性の改善が可能である。
【００４８】
また、以下の実施例２〜５のように構成しても、直達の容量を減少させることができるので、アイソレーション特性改善効果を得ることができる。
【００４９】
＜実施例２＞ 実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂについて、図４を参照しながら説明する。図４は、弾性波デュプレクサ１０ｂの断面図である。
【００５０】
図４に示すように、実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａと略同様に構成される。以下では、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａとの相違点を中心に説明し、実施例１と同じ構成部分には同じ符号を用いる。
【００５１】
実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂは、封止部１５ｂの構成が、実施例１とは異なる。すなわち、封止部１５ｂの低誘電率部１８ｂは、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の上面１４ｓに接している。図３では、低誘電率部１８ｂは封止部１５ｂの基部１６ｂで覆われているが、実施例１のように、低誘電率部１８ｂの上面１８ｋが基部１６ｂの上面１６ｋに露出するようにしてもよい。
【００５２】
弾性波デュプレクサ１０ｂは、例えば、次のように製造する。すなわち、チップ素子１４がフリップチップ実装された基板１２の上面１４ｓにシート樹脂を重ねた後、シート樹脂にチップ素子１４の上面１４ｓが露出する貫通穴を形成し、この貫通穴に第２の誘電材料を充填して低誘電率部１８ｂを形成する。その後、さらにシート樹脂を重ねる。この場合、２枚のシート樹脂により基部１６ｂが形成される。
【００５３】
あるいは、基板１２にフリップチップ実装されたチップ素子１４の上面１４ｓに低誘電率部１８ｂとなる部材を配置した後、シート樹脂を重ねる等により、弾性波デュプレクサ１０ｂを形成してもよい。
【００５４】
弾性波デュプレクサ１０ｂは、受信用弾性波フィルタ素子及び送信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の直ぐ上に低誘電率部１８ｂが配置されることにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００５５】
また、弾性波デュプレクサ１０ｂの上面が、封止部１５ｂの基部１６ｂの上面１６ｋのみで形成されるため、弾性波デュプレクサ１０ｂの厚みを一定にすることが容易である。
【００５６】
＜実施例３＞ 実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃについて、図５を参照しながら説明する。図５は、弾性波デュプレクサ１０ｃの断面図である。
【００５７】
図５に示すように、実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａと略同様に構成される。
【００５８】
実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃは、封止部１５ｃの構成が、実施例１とは異なる。すなわち、封止部１５ｃは、第１の誘電材料からなる下層１６ｃと、第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料からなる上層１８ｃの２層に分けて形成されている。封止部１５ｃの下層１６ｃは、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４の側面１４ｔの中間位置までの厚みになるように、基板１２の上面１２ｓに形成されている。その上に、封止部１５ｃの上層１８ｃが、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４の上面１４ｓを覆うように形成されている。チップ素子１４は、基板１２と、封止部１５ｃの下層１６ｃ及び上層１８ｃとで取り囲まれて封止される。
【００５９】
封止部１５ｃの下層１６ｃと上層１８ｃは、シート樹脂を重ねる等により形成することができる。
【００６０】
弾性波デュプレクサ１０ｃは、受信用弾性波フィルタ素子及び送信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の基板１２とは反対側の上部の周囲に、相対的に誘電率が低い上層１８ｃを配置することにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００６１】
また、弾性波デュプレクサ１０ｃの上面が、封止部１５ｃの上層１８ｃの上面１８ｐのみで形成されるため、弾性波デュプレクサ１０ｃの厚みを一定にすることが容易である。
【００６２】
＜実施例４＞ 実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｄについて、図６を参照しながら説明する。図６は、弾性波デュプレクサ１０ｄの断面図である。
【００６３】
図６に示すように、実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｄは、実施例３の弾性波デュプレクサ１０ｃと略同様に構成される。
【００６４】
実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｄは、封止部１５ｄの構成が、実施例３とは異なる。すなわち、封止部１５ｄの下層１６ｄは、基板１２の上面１２ｓに実装された送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子の２つのチップ素子１４の上面１４ｓと同じ高さになるように形成されている。その上に、チップ素子１４の上面１４ｓを覆うように、上層１８ｄが形成されている。
【００６５】
弾性波デュプレクサ１０ｄは、受信用弾性波フィルタ素子及び送信用弾性波フィルタ素子のチップ素子１４の上面１４ｓよりも上側（基板１２とは反対側）に、相対的に誘電率の低い上層１８ｃを形成することにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００６６】
また、弾性波デュプレクサ１０ｄの上面が、封止部１５ｄの上層１８ｄの上面１８ｐのみで形成されるため、弾性波デュプレクサ１０ｄの厚みを一定にすることが容易である。
【００６７】
＜実施例５＞ 実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅについて、図７及び図８を参照しながら説明する。
【００６８】
図７は、弾性波デュプレクサ１０ｅの断面図である。図７に示すように、実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０ａと同様に、基板１２に実装されたチップ素子１４ｘが封止部１５ｅで封止されている。
【００６９】
実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅは、実施例１とは異なり、送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子が同じチップ素子１４ｘに形成されている。
【００７０】
封止部１５ｅの基部１６ｅの上面１６ｋには、凹部１６ｓが形成されている。この凹部１６ｓは、直達の容量の発生を少なくするため、少なくとも、チップ素子１４ｘにおいて送信用弾性波フィルタ素子と受信用弾性波フィルタ素子とがそれぞれが形成された部分に対向するように形成する。
【００７１】
実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｅは、実施例１と同様に製造することができる。例えば、図８の断面図に示すように、チップ素子１４ｘがフリップチップ実装された基板１２の上面１２ｓに、第１の誘電材料からなるシート樹脂１６を重ね、シート樹脂１６に凹部１６ｓを形成する。そして、第１の誘電材料よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、図７のように、凹部１６ｓ内に低誘電率部１８ｅを形成する。
【００７２】
弾性波デュプレクサ１０ｅは、チップ素子１４ｘに形成された受信用弾性波フィルタ素子と送信用弾性波フィルタ素子の直ぐ上に低誘電率部１８ｅが配置される。これにより、実施例１と同様に、実効的な誘電率を低くすることができるため、アイソレーション特性を改善することができる。
【００７３】
なお、受信用弾性波フィルタ素子と送信用弾性波フィルタ素子の両方が形成されたチップ素子を備えた弾性波デュプレクサの封止部は、実施例２〜４の封止部のように形成してもよい。
【００７４】
実施例１〜４において、低誘電率部１８ａ〜１８ｄは、図１及び図４〜図６のようにチップ素子１４より大きくなっているが、小さくても同等の効果が得られる。また、低誘電率材料を入れない形状、すなわち、図３、図８の状態でも、誘電率の低い空気で満たされているのと同等であり、低誘電率材料を入れて低誘電率部を形成した場合と同等、又は、それ以上の減衰量向上効果が得られる。
【００７５】
＜まとめ＞ 基板にフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子及び受信用弾性波フィルタ素子を封止する封止部の一部に、相対的に誘電率が低い部分を形成することにより、弾性波デュプレクサの送信端子−第１受信端子間、及び送信端子−第２受信端子間の高アイソレーションを実現できる。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００７７】
例えば、弾性波デュプレクサが備える送信用弾性波フィルタ素子及び受信用弾性波フィルタ素子は、弾性表面波（ＳＡＷ）に限らず、境界波、バルク弾性波等の弾性波を用いるフィルタ素子であってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１０ａ〜１０ｅ 弾性波デュプレクサ
１２ 基板
１２ｓ 上面（主面）
１４ チップ素子（送信用弾性波フィルタ素子、受信用弾性波フィルタ素子）
１４ｓ 上面
１４ｔ 側面
１５ａ〜１５ｅ 封止部
１６ａ，１６ｂ 基部
１６ｃ，１６ｄ 下層（基部）
１６ｅ 基部
１６ｓ 凹部
１６ｔ 底面
１６ｋ 上面
１８ａ，１８ｂ 低誘電率部
１８ｃ，１８ｄ 上層（低誘電率部）
１８ｅ 低誘電率部
１８ｋ，１８ｐ 上面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面にフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子と、
前記基板の前記主面にフリップチップ実装された受信用弾性波フィルタ素子と、
前記基板の前記主面にフリップチップ実装された前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を覆うように前記基板の前記主面に設けられ、前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を封止する封止部と、
を備え、
前記封止部は、
第１の誘電材料を用いて、前記基板の前記主面に接するように形成された基部と、
前記第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、少なくとも、前記封止部のうち前記送信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記送信用弾性波フィルタ素子に対向する領域と、前記封止部のうち前記受信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記受信用弾性波フィルタ素子に対向する領域との一方の一部に形成された低誘電率部と、
を含むことを特徴とする弾性波デュプレクサ。
【請求項２】
前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子との少なくとも一方との間に間隔を設けて形成され、
前記封止部の前記低誘電率部の厚さは、前記封止部の前記低誘電率部と前記送信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さと、前記封止部の前記低誘電率部と前記受信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さとの少なくとも一方よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の弾性波フィルタ素子。
【請求項３】
前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分と、前記受信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分との少なくとも一方に接することを特徴とする、請求項１に記載の弾性波フィルタ素子。
【請求項４】
前記第１の誘電材料と前記第２の誘電材料の少なくとも一方が樹脂であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項５】
前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とは、それぞれ別個のチップ素子に形成されることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項６】
前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とが同一のチップ素子に形成されることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項７】
前記受信用弾性波フィルタ素子がバランス素子であることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面にフリップチップ実装された送信用弾性波フィルタ素子と、
前記基板の前記主面にフリップチップ実装された受信用弾性波フィルタ素子と、
前記基板の前記主面にフリップチップ実装された前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を覆うように前記基板の前記主面に設けられ、前記送信用弾性波フィルタ素子及び前記受信用弾性波フィルタ素子を封止する封止部と、
を備え、
前記封止部は、
第１の誘電材料を用いて、前記基板の前記主面に接するように形成された基部と、
前記第１の誘電材料の誘電率よりも低い誘電率を有する第２の誘電材料を用いて、少なくとも、前記封止部のうち前記送信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記送信用弾性波フィルタ素子に対向する領域と、前記封止部のうち前記受信用弾性波フィルタ素子に関して前記基板とは反対側において前記受信用弾性波フィルタ素子に対向する領域との一方の一部に形成された低誘電率部と、
を含むことを特徴とする弾性波デュプレクサ。
【請求項２】
前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子との少なくとも一方との間に間隔を設けて形成され、
前記封止部の前記低誘電率部の厚さは、前記封止部の前記低誘電率部と前記送信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さと、前記封止部の前記低誘電率部と前記受信用弾性波フィルタ素子との間に延在する前記封止部の厚さとの少なくとも一方よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の弾性波フィルタ素子。
【請求項３】
前記封止部の前記低誘電率部は、前記送信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分と、前記受信用弾性波フィルタ素子の前記基板とは反対側の部分との少なくとも一方に接することを特徴とする、請求項１に記載の弾性波フィルタ素子。
【請求項４】
前記第１の誘電材料と前記第２の誘電材料の少なくとも一方が樹脂であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項５】
前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とは、それぞれ別個のチップ素子に形成されることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項６】
前記送信用弾性波フィルタ素子と前記受信用弾性波フィルタ素子とが同一のチップ素子に形成されることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項７】
前記受信用弾性波フィルタ素子がバランス素子であることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１５１５５２（Ｐ２０１１−１５１５５２Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０２７９（Ｐ２０１０−１０２７９）
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２０日（２０１０．１．２０）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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