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、受信用弾性波フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５とがフリップチップ実装される。基板１２の主面１２ｓ上に少なくとも一方の素子１４，１５を覆い、封止する封止部１６が設けられる。封止部１６は、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に対向する受信素子上領域１４ｋと、送信用弾性波フィルタ素子１５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１５に対向する送信素子上領域１５ｋとにおいて、厚みが異なる。
【解決手段】基板１２の主面１２ｓに、受信用弾性波フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５とがフリップチップ実装される。基板１２の主面１２ｓ上に少なくとも一方の素子１４，１５を覆い、封止する封止部１６が設けられる。封止部１６は、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に対向する受信素子上領域１４ｋと、送信用弾性波フィルタ素子１５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１５に対向する送信素子上領域１５ｋとにおいて、厚みが異なる。
【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１４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１４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１５に示す弾性表面波装置が開示されている。図１５（ａ）は、弾性表面波装置の透視図である。図１５（ｂ）は、図１５（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１５（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１４、図１５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１０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１１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１２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の少なくとも一方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の少なくとも一方を封止する封止部とを備える。前記封止部は、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送信素子上領域と、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受信素子上領域とにおいて、厚みが異なる。
【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る。封止部は、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少なくとも一方を覆うように、送信素子上領域と受信素子上領域の少なくとも一方に形成されていればよく、送信素子上領域又は受信素子領域のいずれか一方のみに封止部が形成され、他方には封止部が形成されていない構成であってもよい。すなわち、送信用弾性波フィルタ素子又は受信用弾性波フィルタ素子が封止されていない構成であってもよい。
【００１５】
上記構成によれば、送信素子上領域と受信素子上領域とで封止部の厚みを異ならせることにより、送信素子上領域の容量に起因する直達波成分と、受信素子上領域の容量に起因する直達波成分とについて、いずれか一方の発生が他方よりも少なくなるようにすることができる。これによって、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】
好ましくは、前記封止部は、前記受信素子上領域における厚みの方が、前記送信素子上領域における厚みよりも小さい。
【００１７】
例えば受信用弾性波フィルタ素子がバランスフィルタで構成されている場合に、特に有効である。
【００１８】
好ましくは、前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも小さい場合には前記受信素子領域に、前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも大きい場合には前記送信素子領域に、前記封止部を形成する第１の誘電材料の誘電率よりも小さい誘電率を有する第２の誘電材料を用いて形成された低誘電率部をさらに備える。
【００１９】
この場合、弾性波デュプレクサの厚みを一定にすることができる。
【００２０】
好ましくは、前記低誘電率部が形成された前記送信素子上領域又は前記受信素子上領域において、前記封止部の厚みは前記低誘電率部の厚みよりも小さい。
【００２１】
この場合、低誘電率部が形成された送信素子上領域又は受信素子上領域において発生する容量をできるだけ小さくすることができるため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００２２】
好ましくは、前記低誘電率部が、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又は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に接している。
【００２３】
この場合、誘電率が相対的に大きい封止部は、誘電率が相対的に小さい低誘電率部を介して送信用弾性波フィルタ素子又は受信用弾性波フィルタ素子に対向するため、封止部が送信用弾性波フィルタ素子又は受信用弾性波フィルタ素子に接する場合に比べ、送信素子上領域又は受信素子上領域において発生する容量が小さい。そのため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００２４】
好ましくは、前記第２の誘電材料が樹脂である。
【００２５】
この場合、低誘電率部の形成が容易である。
【００２６】
好ましい一態様において、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異なるチップ素子に形成される。
【００２７】
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。
【００２８】
好ましい他の態様において、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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】
【００３２】
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】
【００３３】
【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断面図である。（実施例２）
【図４】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例３）
【図５】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例４）
【図６】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例５）
【図７】アイソレーション特性を示すグラフである。（作製例）
【図８】アイソレーション特性を示すグラフである。（作製例）
【図９】アイソレーション特性を示すグラフである。（作製例）
【図１０】２端子対の回路図である。
【図１１】直達波成分の説明図である。
【図１２】減衰量劣化の等価回路図である。
【図１３】バランス型デュプレクサの回路図である。
【図１４】弾性表面波装置の断面図である。（従来例１）
【図１５】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】
【００３４】
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９、図１２及び図１３を参照しながら説明する。
【００３５】
＜実施例１＞ 実施例１の弾性波デュプレクサ１０について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は、弾性波デュプレクサ１０の断面図である。図１に示すように、弾性波デュプレクサ１０は、基板１２の主面である上面１２ｓに、受信用弾性波フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５の２つチップ素子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１４，１５は封止部１６により封止されている。
【００３７】
封止部１６は、樹脂等の第１の誘電材料を用いて、基板１２の上面１２ｓに、受信用弾性フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５とを覆うように形成される。封止部１６は、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、その底面１６ｔが受信用弾性波フィルタ素子１４の上面１４ｓに対向するように形成されている。
【００３８】
すなわち、封止部１６は、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に対向する受信素子上領域１４ｋと、送信用弾性波フィルタ素子１５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１５に対向する送信素子上領域１５ｋとにおいて、厚みが異なり、受信素子上領域１４ｋにおける厚みの方が送信素子上領域１５ｋにおける厚みよりも小さい。
【００３９】
次に、弾性波デュプレクサ１０の製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、製造工程を示す断面図である。
【００４０】
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、受信用弾性波フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５の２つのチップ素子をフリップチップボンディングし、その上にチップ素子１４，１５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１６ｘを重ねる。シート樹脂１６ｘ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１４，１５との間の空間１１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。
【００４１】
次いで、シート樹脂１６ｘの上面１６ｋのうち、受信用弾性波フィルタ素子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１６ｘを硬化処理した後、シート樹脂１６ｘ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１６ｘを圧着させるために用いる押圧治具のシート樹脂１６ｘを押さえる面に突起を設けておき、突起をシート樹脂１６ｘ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。
【００４２】
＜作製例＞ 図７〜図９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。
【００４３】
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。
【００４４】
作製例の弾性波デュプレクサはバランス型であり、図１３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。シングルエンドでの特性は、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。Ｓ３２は、ＴＸ−ＲＸ１である。Ｓ４２は、ＴＸ−ＲＸ２である。図７は、Ｓ３２の減衰量を示している。図８は、Ｓ４２の減衰量を示している。図９は、デファレンシャル特性を示している。図７〜図９は、シート樹脂１６ｘの研磨量によって凹部１６ｓの深さを変えた場合の特性を示している。
【００４５】
図７及び図８において矢印で示すように、シート樹脂１６ｘの研磨量を大きくし、凹部１６ｓを深くするほど、すなわち、受信素子上領域１４ｋにおける封止部１６の厚みを小さくするほど、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。
【００４６】
図１２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７及び図８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。
【００４７】
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。チップ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ると、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。
【００４８】
図９は、デファレンシャル特性を示している。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、シングルエンドの特性劣化が見えることになる。
【００４９】
図１２の等価回路モデルにおいて、容量Ｃを減少する構造であれば、特性改善が可能である。特にバランスフィルタの低周波側、送信帯のアイソレーション特性においては、最も効果がある。
【００５０】
弾性波デュプレクサにおいて、チップ素子上の領域に形成された封止部を介した直達波成分が生じる。この成分は容量Ｃによる結合と等価な成分である。チップ素子上の領域に形成された封止部の誘電率を低くすることによって、この結合を減少させることができ、アイソレーション特性を改善することができる。
【００５１】
しかし、受信素子上領域１４ｋの封止部１６の厚みを小さくした上、さらに送信素子上領域１５ｋの封止部１６の厚みも小さくすると、かえって受信側帯域の減衰量が劣化する場合がある。そのため、受信素子上領域１４ｋと送信素子上領域１５ｋとで封止部１６の厚みが異なるようにすることで、アイソレーション特性の最適化を図ることができる。
【００５２】
例えば、作製例の弾性波デュプレクサの場合には、受信素子上領域１４ｋの封止部１６の厚みを送信素子上領域１５ｋの封止部１６の厚みよりも小さくすると、アイソレーション特性の最適化を図ることができる。作製例の弾性波デュプレクサは、受信用弾性波フィルタ素子１４の方が送信用弾性波フィルタ素子１５よりも周波数が高い。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜実施例２＞ 実施例２の弾性波デュプレクサ１０ａについて、図３を参照しながら説明する。図３は、弾性波デュプレクサ１０ａの断面図である。
【００５６】
図３に示すように、実施例２の弾性波デュプレクサ１０ａは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０と略同様に構成されている。以下では、実施例１との相違点を中心について説明し、実施例１と同様の構成部分には同じ符号を用いる。
【００５７】
実施例２の弾性波デュプレクサ１０ａは、封止部１６ａに切欠部１６ｐが形成されている。切欠部１６ｐは、その底面１６ｑが受信用弾性波フィルタ素子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ている。
【００５８】
切欠部１６ｐ内に、封止部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が形成されている。
【００５９】
低誘電率部１８ａとチップ素子１４との間には、低誘電率部１８ａよりも薄い封止部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と切欠部１６ｐの底面１６ｑとの間の寸法）は、チップ素子１４上の受信素子上領域１４ｋにおける封止部１６ａの厚み（切欠部１６ｐの底面１６ｑとチップ素子１４の上面１４ｓとの間の寸法）よりも小さい。
【００６０】
低誘電率部１８ａは、第２の誘電材料を塗布、印刷などの方法により、凹部１６ｓ内に形成できる。あるいは、封止部１６ａになる未硬化のシート樹脂に、低誘電率部１８ａになる部材を食い込ませることにより、封止部１６ａに切欠部１６ｐを形成すると同時に、切欠部１６ｐ内に低誘電率部１８ａを形成し、その後、シート樹脂を硬化処理してもよい。
【００６１】
低誘電率部１８ａの上面１８ｋと封止部１６ａの上面１６ｋとは、同一面に形成することが好ましい。この場合、弾性波デュプレクサ１０ａの厚みが一定になり、搬送時や実装時等の取り扱いが容易になる。
【００６２】
受信素子上領域１４ｋにおいて、封止部１６ａの厚みの方が、低誘電率部１８ａの厚みよりも小さくすることが好ましい。この場合、受信素子上領域１４ｋにおいて発生する容量をできるだけ小さくすることができるため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００６３】
＜実施例３＞ 実施例３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。
【００６４】
図４に示すように、実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂは、低誘電率部１８ｂがチップ素子１４の上面１４ｓに接するように形成されている。低誘電率部１８ｂは、封止部１６ｂで覆われているが、低誘電率部１８ｂの一部が基部１６ｂの上面１６ｋに露出するようにしてもよい。この場合、受信素子上領域に封止部が形成されないようにしてもよい。
【００６５】
弾性波デュプレクサ１０ｂは、例えば、次のように製造する。
【００６６】
まず、チップ素子１４，１５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る。次いで、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。次いで、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って、封止部１６ｂが形成される。
【００６７】
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。
【００６８】
受信用弾性波フィルタ素子１４の直ぐ上に低誘電率部１６ｂが配置されることによって、低誘電率部１６ｂと受信用弾性波フィルタ素子１４との間に封止部が介在する場合よりも、受信素子上領域１４ｋにおける実効的な誘電率を低くすることができ、容量を小さくすることができる。そのため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００６９】
また、弾性波デュプレクサ１０ｂの上面が、封止部１６ｂの上面１６ｋのみで形成されるようにすると、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。
【００７０】
＜実施例４＞ 実施例４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。
【００７１】
図５は、弾性波デュプレクサ１０ｃの断面図である。図５に示すように、実施例４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１０と同様に、基板１２に実装されたチップ素子１３が封止部１６ｃで封止されている。
【００７２】
実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｃ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とが同じチップ素子１３に形成されている。
【００７３】
封止部１６ｃ上面１６ｋには、切欠部１６ｕが形成されている。この切欠部１６ｕは、チップ素子１３において受信用弾性波フィルタ素子が形成された部分に対向する受信素子上領域１４ｋには形成されているが、チップ素子１３において送信用弾性波フィルタ素子が形成された部分に対向する送信素子上領域１５ｋには、形成されていない。
【００７４】
弾性波デュプレクサ１０ｃは、受信素子上領域１４ｋの封止部１６ｃの厚みが、送信素子上領域１５ｋの封止部１６ｃの厚みよりも小さい。すなわち、受信素子上領域１４ｋの封止部１６ｃの厚み、すなわち、切欠部１６ｕの底面１６ｖとチップ素子１３の上面１３ｓとの間の寸法は、送信素子上領域１５ｋの封止部１６ｃの厚み、すなわち、封止部１６ｃの上面１６ｋとチップ素子の上面１３ｓとの間の寸法よりも小さい。
【００７５】
これによって、実施例１と同様に、弾性波デュプレクサ１０ｃのアイソレーション特性を改善することができる。
【００７６】
＜実施例５＞ 実施例５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。
【００７７】
図６に示すように、実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｄは、実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｃと略同様に構成されている。
【００７８】
実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｄは、封止部１６ｄの切欠部１６ｕ内に、封止部１６ｄ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１８ｄが形成されている。
【００７９】
弾性波デュプレクサ１０ｄは、チップ素子１３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少なくとも一方の上に低誘電率部１８ｄが配置される。これにより、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。
【００８０】
なお、同一のチップ素子に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ている場合、実施例３のように、低誘電率部がチップ素子に接するように形成してもよい。
【００８１】
＜まとめ＞ 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送信素子上領域と、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受信素子上領域とで、封止部の厚みが異なるようにすることにで、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。
【００８２】
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。
【００８３】
例えば、封止部を形成するために用いる第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、受信素子上領域と送信素子上領域の両方に、低誘電率部を形成してもよい。
【００８４】
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】
【００８５】
１０，１０ａ〜１０ｄ 弾性波デュプレクサ
１２ 基板
１２ｓ 上面（主面）
１３ 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）
１４ 受信用弾性波フィルタ素子（チップ素子）
１４ｓ 上面
１４ｋ 受信素子上領域
１５ 送信用弾性波フィルタ素子（チップ素子）
１５ｓ 上面
１５ｋ 送信素子上領域
１６，１６ａ〜１６ｄ 封止部
１６ｐ 切欠部
１６ｑ 底面
１６ｋ 上面
１６ｓ 凹部
１６ｔ 底面
１６ｕ 凹部
１６ｖ 底面
１８ａ，１８ｂ，１８ｄ 低誘電率部
【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１４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１４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１５に示す弾性表面波装置が開示されている。図１５（ａ）は、弾性表面波装置の透視図である。図１５（ｂ）は、図１５（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１５（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１４、図１５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１０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１１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１２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の少なくとも一方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の少なくとも一方を封止する封止部とを備える。前記封止部は、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送信素子上領域と、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受信素子上領域とにおいて、厚みが異なる。
【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る。封止部は、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少なくとも一方を覆うように、送信素子上領域と受信素子上領域の少なくとも一方に形成されていればよく、送信素子上領域又は受信素子領域のいずれか一方のみに封止部が形成され、他方には封止部が形成されていない構成であってもよい。すなわち、送信用弾性波フィルタ素子又は受信用弾性波フィルタ素子が封止されていない構成であってもよい。
【００１５】
上記構成によれば、送信素子上領域と受信素子上領域とで封止部の厚みを異ならせることにより、送信素子上領域の容量に起因する直達波成分と、受信素子上領域の容量に起因する直達波成分とについて、いずれか一方の発生が他方よりも少なくなるようにすることができる。これによって、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】
好ましくは、前記封止部は、前記受信素子上領域における厚みの方が、前記送信素子上領域における厚みよりも小さい。
【００１７】
例えば受信用弾性波フィルタ素子がバランスフィルタで構成されている場合に、特に有効である。
【００１８】
好ましくは、前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも小さい場合には前記受信素子領域に、前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも大きい場合には前記送信素子領域に、前記封止部を形成する第１の誘電材料の誘電率よりも小さい誘電率を有する第２の誘電材料を用いて形成された低誘電率部をさらに備える。
【００１９】
この場合、弾性波デュプレクサの厚みを一定にすることができる。
【００２０】
好ましくは、前記低誘電率部が形成された前記送信素子上領域又は前記受信素子上領域において、前記封止部の厚みは前記低誘電率部の厚みよりも小さい。
【００２１】
この場合、低誘電率部が形成された送信素子上領域又は受信素子上領域において発生する容量をできるだけ小さくすることができるため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００２２】
好ましくは、前記低誘電率部が、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又は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に接している。
【００２３】
この場合、誘電率が相対的に大きい封止部は、誘電率が相対的に小さい低誘電率部を介して送信用弾性波フィルタ素子又は受信用弾性波フィルタ素子に対向するため、封止部が送信用弾性波フィルタ素子又は受信用弾性波フィルタ素子に接する場合に比べ、送信素子上領域又は受信素子上領域において発生する容量が小さい。そのため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００２４】
好ましくは、前記第２の誘電材料が樹脂である。
【００２５】
この場合、低誘電率部の形成が容易である。
【００２６】
好ましい一態様において、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異なるチップ素子に形成される。
【００２７】
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。
【００２８】
好ましい他の態様において、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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】
【００３２】
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】
【００３３】
【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断面図である。（実施例２）
【図４】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例３）
【図５】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例４）
【図６】弾性波デュプレクサの断面図である。（実施例５）
【図７】アイソレーション特性を示すグラフである。（作製例）
【図８】アイソレーション特性を示すグラフである。（作製例）
【図９】アイソレーション特性を示すグラフである。（作製例）
【図１０】２端子対の回路図である。
【図１１】直達波成分の説明図である。
【図１２】減衰量劣化の等価回路図である。
【図１３】バランス型デュプレクサの回路図である。
【図１４】弾性表面波装置の断面図である。（従来例１）
【図１５】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】
【００３４】
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９、図１２及び図１３を参照しながら説明する。
【００３５】
＜実施例１＞ 実施例１の弾性波デュプレクサ１０について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は、弾性波デュプレクサ１０の断面図である。図１に示すように、弾性波デュプレクサ１０は、基板１２の主面である上面１２ｓに、受信用弾性波フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５の２つチップ素子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１４，１５は封止部１６により封止されている。
【００３７】
封止部１６は、樹脂等の第１の誘電材料を用いて、基板１２の上面１２ｓに、受信用弾性フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５とを覆うように形成される。封止部１６は、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、その底面１６ｔが受信用弾性波フィルタ素子１４の上面１４ｓに対向するように形成されている。
【００３８】
すなわち、封止部１６は、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に対向する受信素子上領域１４ｋと、送信用弾性波フィルタ素子１５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１５に対向する送信素子上領域１５ｋとにおいて、厚みが異なり、受信素子上領域１４ｋにおける厚みの方が送信素子上領域１５ｋにおける厚みよりも小さい。
【００３９】
次に、弾性波デュプレクサ１０の製造方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、製造工程を示す断面図である。
【００４０】
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、受信用弾性波フィルタ素子１４と送信用弾性波フィルタ素子１５の２つのチップ素子をフリップチップボンディングし、その上にチップ素子１４，１５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１６ｘを重ねる。シート樹脂１６ｘ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１４，１５との間の空間１１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。
【００４１】
次いで、シート樹脂１６ｘの上面１６ｋのうち、受信用弾性波フィルタ素子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１６ｘを硬化処理した後、シート樹脂１６ｘ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１６ｘを圧着させるために用いる押圧治具のシート樹脂１６ｘを押さえる面に突起を設けておき、突起をシート樹脂１６ｘ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。
【００４２】
＜作製例＞ 図７〜図９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。
【００４３】
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。
【００４４】
作製例の弾性波デュプレクサはバランス型であり、図１３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。シングルエンドでの特性は、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。Ｓ３２は、ＴＸ−ＲＸ１である。Ｓ４２は、ＴＸ−ＲＸ２である。図７は、Ｓ３２の減衰量を示している。図８は、Ｓ４２の減衰量を示している。図９は、デファレンシャル特性を示している。図７〜図９は、シート樹脂１６ｘの研磨量によって凹部１６ｓの深さを変えた場合の特性を示している。
【００４５】
図７及び図８において矢印で示すように、シート樹脂１６ｘの研磨量を大きくし、凹部１６ｓを深くするほど、すなわち、受信素子上領域１４ｋにおける封止部１６の厚みを小さくするほど、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。
【００４６】
図１２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７及び図８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。
【００４７】
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。チップ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ると、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。
【００４８】
図９は、デファレンシャル特性を示している。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、シングルエンドの特性劣化が見えることになる。
【００４９】
図１２の等価回路モデルにおいて、容量Ｃを減少する構造であれば、特性改善が可能である。特にバランスフィルタの低周波側、送信帯のアイソレーション特性においては、最も効果がある。
【００５０】
弾性波デュプレクサにおいて、チップ素子上の領域に形成された封止部を介した直達波成分が生じる。この成分は容量Ｃによる結合と等価な成分である。チップ素子上の領域に形成された封止部の誘電率を低くすることによって、この結合を減少させることができ、アイソレーション特性を改善することができる。
【００５１】
しかし、受信素子上領域１４ｋの封止部１６の厚みを小さくした上、さらに送信素子上領域１５ｋの封止部１６の厚みも小さくすると、かえって受信側帯域の減衰量が劣化する場合がある。そのため、受信素子上領域１４ｋと送信素子上領域１５ｋとで封止部１６の厚みが異なるようにすることで、アイソレーション特性の最適化を図ることができる。
【００５２】
例えば、作製例の弾性波デュプレクサの場合には、受信素子上領域１４ｋの封止部１６の厚みを送信素子上領域１５ｋの封止部１６の厚みよりも小さくすると、アイソレーション特性の最適化を図ることができる。作製例の弾性波デュプレクサは、受信用弾性波フィルタ素子１４の方が送信用弾性波フィルタ素子１５よりも周波数が高い。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
＜実施例２＞ 実施例２の弾性波デュプレクサ１０ａについて、図３を参照しながら説明する。図３は、弾性波デュプレクサ１０ａの断面図である。
【００５６】
図３に示すように、実施例２の弾性波デュプレクサ１０ａは、実施例１の弾性波デュプレクサ１０と略同様に構成されている。以下では、実施例１との相違点を中心について説明し、実施例１と同様の構成部分には同じ符号を用いる。
【００５７】
実施例２の弾性波デュプレクサ１０ａは、封止部１６ａに切欠部１６ｐが形成されている。切欠部１６ｐは、その底面１６ｑが受信用弾性波フィルタ素子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ている。
【００５８】
切欠部１６ｐ内に、封止部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が形成されている。
【００５９】
低誘電率部１８ａとチップ素子１４との間には、低誘電率部１８ａよりも薄い封止部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と切欠部１６ｐの底面１６ｑとの間の寸法）は、チップ素子１４上の受信素子上領域１４ｋにおける封止部１６ａの厚み（切欠部１６ｐの底面１６ｑとチップ素子１４の上面１４ｓとの間の寸法）よりも小さい。
【００６０】
低誘電率部１８ａは、第２の誘電材料を塗布、印刷などの方法により、凹部１６ｓ内に形成できる。あるいは、封止部１６ａになる未硬化のシート樹脂に、低誘電率部１８ａになる部材を食い込ませることにより、封止部１６ａに切欠部１６ｐを形成すると同時に、切欠部１６ｐ内に低誘電率部１８ａを形成し、その後、シート樹脂を硬化処理してもよい。
【００６１】
低誘電率部１８ａの上面１８ｋと封止部１６ａの上面１６ｋとは、同一面に形成することが好ましい。この場合、弾性波デュプレクサ１０ａの厚みが一定になり、搬送時や実装時等の取り扱いが容易になる。
【００６２】
受信素子上領域１４ｋにおいて、封止部１６ａの厚みの方が、低誘電率部１８ａの厚みよりも小さくすることが好ましい。この場合、受信素子上領域１４ｋにおいて発生する容量をできるだけ小さくすることができるため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００６３】
＜実施例３＞ 実施例３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。
【００６４】
図４に示すように、実施例２の弾性波デュプレクサ１０ｂは、低誘電率部１８ｂがチップ素子１４の上面１４ｓに接するように形成されている。低誘電率部１８ｂは、封止部１６ｂで覆われているが、低誘電率部１８ｂの一部が基部１６ｂの上面１６ｋに露出するようにしてもよい。この場合、受信素子上領域に封止部が形成されないようにしてもよい。
【００６５】
弾性波デュプレクサ１０ｂは、例えば、次のように製造する。
【００６６】
まず、チップ素子１４，１５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る。次いで、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。次いで、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って、封止部１６ｂが形成される。
【００６７】
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。
【００６８】
受信用弾性波フィルタ素子１４の直ぐ上に低誘電率部１６ｂが配置されることによって、低誘電率部１６ｂと受信用弾性波フィルタ素子１４との間に封止部が介在する場合よりも、受信素子上領域１４ｋにおける実効的な誘電率を低くすることができ、容量を小さくすることができる。そのため、高アイソレーションの実現に有効である。
【００６９】
また、弾性波デュプレクサ１０ｂの上面が、封止部１６ｂの上面１６ｋのみで形成されるようにすると、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。
【００７０】
＜実施例４＞ 実施例４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。
【００７１】
図５は、弾性波デュプレクサ１０ｃの断面図である。図５に示すように、実施例４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１０と同様に、基板１２に実装されたチップ素子１３が封止部１６ｃで封止されている。
【００７２】
実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｃ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とが同じチップ素子１３に形成されている。
【００７３】
封止部１６ｃ上面１６ｋには、切欠部１６ｕが形成されている。この切欠部１６ｕは、チップ素子１３において受信用弾性波フィルタ素子が形成された部分に対向する受信素子上領域１４ｋには形成されているが、チップ素子１３において送信用弾性波フィルタ素子が形成された部分に対向する送信素子上領域１５ｋには、形成されていない。
【００７４】
弾性波デュプレクサ１０ｃは、受信素子上領域１４ｋの封止部１６ｃの厚みが、送信素子上領域１５ｋの封止部１６ｃの厚みよりも小さい。すなわち、受信素子上領域１４ｋの封止部１６ｃの厚み、すなわち、切欠部１６ｕの底面１６ｖとチップ素子１３の上面１３ｓとの間の寸法は、送信素子上領域１５ｋの封止部１６ｃの厚み、すなわち、封止部１６ｃの上面１６ｋとチップ素子の上面１３ｓとの間の寸法よりも小さい。
【００７５】
これによって、実施例１と同様に、弾性波デュプレクサ１０ｃのアイソレーション特性を改善することができる。
【００７６】
＜実施例５＞ 実施例５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。
【００７７】
図６に示すように、実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｄは、実施例４の弾性波デュプレクサ１０ｃと略同様に構成されている。
【００７８】
実施例５の弾性波デュプレクサ１０ｄは、封止部１６ｄの切欠部１６ｕ内に、封止部１６ｄ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１８ｄが形成されている。
【００７９】
弾性波デュプレクサ１０ｄは、チップ素子１３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少なくとも一方の上に低誘電率部１８ｄが配置される。これにより、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。
【００８０】
なお、同一のチップ素子に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ている場合、実施例３のように、低誘電率部がチップ素子に接するように形成してもよい。
【００８１】
＜まとめ＞ 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送信素子上領域と、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受信素子上領域とで、封止部の厚みが異なるようにすることにで、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。
【００８２】
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。
【００８３】
例えば、封止部を形成するために用いる第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、受信素子上領域と送信素子上領域の両方に、低誘電率部を形成してもよい。
【００８４】
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】
【００８５】
１０，１０ａ〜１０ｄ 弾性波デュプレクサ
１２ 基板
１２ｓ 上面（主面）
１３ 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）
１４ 受信用弾性波フィルタ素子（チップ素子）
１４ｓ 上面
１４ｋ 受信素子上領域
１５ 送信用弾性波フィルタ素子（チップ素子）
１５ｓ 上面
１５ｋ 送信素子上領域
１６，１６ａ〜１６ｄ 封止部
１６ｐ 切欠部
１６ｑ 底面
１６ｋ 上面
１６ｓ 凹部
１６ｔ 底面
１６ｕ 凹部
１６ｖ 底面
１８ａ，１８ｂ，１８ｄ 低誘電率部
【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の少なくとも一方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の少なくとも一方を封止する封止部と、
を備え、
前記封止部は、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送信素子上領域と、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受信素子上領域とにおいて、厚みが異なることを特徴とする弾性波デュプレクサ。
【請求項２】
前記封止部は、前記受信素子上領域における厚みの方が、前記送信素子上領域における厚みよりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項３】
前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも小さい場合には前記受信素子領域に、
前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも大きい場合には前記送信素子領域に、
前記封止部を形成する第１の誘電材料の誘電率よりも小さい誘電率を有する第２の誘電材料を用いて形成された低誘電率部をさらに備えたこと特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項４】
前記低誘電率部が形成された前記送信素子上領域又は前記受信素子上領域において、前記封止部の厚みは前記低誘電率部の厚みよりも小さいことを特徴とする、請求項３に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項５】
前記低誘電率部が、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又は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に接していることを特徴とする、請求項３に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項６】
前記第２の誘電材料が樹脂であることを特徴とする、請求項３乃至請求項５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異なる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６のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項８】
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６のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項９】
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７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の少なくとも一方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の少なくとも一方を封止する封止部と、
を備え、
前記封止部は、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送信素子上領域と、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受信素子上領域とにおいて、厚みが異なることを特徴とする弾性波デュプレクサ。
【請求項２】
前記封止部は、前記受信素子上領域における厚みの方が、前記送信素子上領域における厚みよりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項３】
前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも小さい場合には前記受信素子領域に、
前記受信素子上領域における前記封止部の厚みの方が前記送信素子上領域における前記封止部の厚みよりも大きい場合には前記送信素子領域に、
前記封止部を形成する第１の誘電材料の誘電率よりも小さい誘電率を有する第２の誘電材料を用いて形成された低誘電率部をさらに備えたこと特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項４】
前記低誘電率部が形成された前記送信素子上領域又は前記受信素子上領域において、前記封止部の厚みは前記低誘電率部の厚みよりも小さいことを特徴とする、請求項３に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項５】
前記低誘電率部が、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又は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に接していることを特徴とする、請求項３に記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項６】
前記第２の誘電材料が樹脂であることを特徴とする、請求項３乃至請求項５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異なる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６のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項８】
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６のいずれか一つに記載の弾性波デュプレクサ。
【請求項９】
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７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】
【公開番号】特開２０１１−１５１５５３（Ｐ２０１１−１５１５５３Ａ）
【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２０１０−１０２８１（Ｐ２０１０−１０２８１）
【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）】
[ Back to top ]