高周波モジュール
【課題】二次実装時において、配線基板上にフリップチップ実装され封止樹脂で被覆された弾性表面波素子と配線基板との間の気密破壊を抑制した高周波モジュールを提供する。
【解決手段】本発明の高周波モジュールは、圧電基板２１の一方主面上外周に沿って環状封止電極２４が設けられ、環状封止電極２４の内側領域にＩＤＴ電極２２とこのＩＤＴ電極２２に接続する入出力電極２３とが設けられた弾性表面波素子２が、複数の誘電体層１１および複数の導体層１２からなる積層構造を有する配線基板１の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が配線基板１の表面に実装され、弾性表面波素子２およびその他の表面実装部品を封止するように配線基板１の表面が封止樹脂層４で被覆された高周波モジュールにおいて、封止樹脂層４には、配線基板１における積層方向から見て封止樹脂層４を分割するように弾性表面波素子２に沿って溝状空隙部４１が形成されていることを特徴とするものである。
【解決手段】本発明の高周波モジュールは、圧電基板２１の一方主面上外周に沿って環状封止電極２４が設けられ、環状封止電極２４の内側領域にＩＤＴ電極２２とこのＩＤＴ電極２２に接続する入出力電極２３とが設けられた弾性表面波素子２が、複数の誘電体層１１および複数の導体層１２からなる積層構造を有する配線基板１の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が配線基板１の表面に実装され、弾性表面波素子２およびその他の表面実装部品を封止するように配線基板１の表面が封止樹脂層４で被覆された高周波モジュールにおいて、封止樹脂層４には、配線基板１における積層方向から見て封止樹脂層４を分割するように弾性表面波素子２に沿って溝状空隙部４１が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として携帯電話等の無線通信端末機に搭載され、弾性表面波素子を表面実装してなる高周波モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、無線ＬＡＮの市場は右肩上がりの成長が想定されており、第３世代の携帯電話の生産数は、急激に増加している。携帯電話は第３世代に進歩するに従って、カメラ内蔵、テレビの受信、他の無線通信（ブルーツース、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ）との併用化も進んでおり、高周波回路の占有面積は年々減少している。その為、携帯電話の部品は小形軽量化および複合化がめざましく、個々の性能をアップしつつ、部品点数の削減、低消費電力化への要求に対応する必要がある。このような要求を実現するため、チップセットの集積化および性能向上が進んでおり、同様に周辺の高周波部品も集積化した高周波モジュールが提案されている。
【０００３】
高周波モジュールに実装される高周波部品のうち、圧電基板の一方主面に励振電極や入出力電極等が形成されてなる弾性表面波（ＳＡＷ）素子は、励振電極に水分、塵埃等の異物が付着しないようにかつ弾性表面波の伝搬を妨げないように中空状態で気密封止する必要がある。
【０００４】
そこで、図９に示すように、圧電基板８１の励振電極８２や入出力電極８３が形成された面を下方に向けて、弾性表面波素子８を配線基板９１上にフリップチップ実装した高周波モジュールが提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる構造によれば、励振電極８２および入出力電極８３の周囲に環状封止電極８４を配置し、半田９２によって配線基板９１表面の配線層９３に入出力電極８３および環状封止電極８４を接合することによって、励振電極８２接合部および入出力電極８３接合部が配線基板９１の表面と弾性表面波素子８の圧電基板８１および環状封止電極８４接合部で囲まれた気密空間内に封止されている。この環状封止電極８４は接地電極として機能させることができる。
【０００５】
そして、フリップチップ実装された弾性表面波素子８およびその他実装された高周波部品（半導体チップ９４など）を保護するために、これらの実装部品を封止するように配線基板９１の表面は封止樹脂９５で被覆されている。なお、この封止樹脂９５は、製造時の利便性から、上側から吸引して搬送できるように上面が平坦になっている。
【特許文献１】特開２００５−１２３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図９に示すように、１つの配線基板９１上に弾性表面波素子８とともに半導体チップ９４やチップコンデンサなどの表面実装部品（不図示）を実装してなる高周波モジュールを、マザーボードに無鉛半田などで二次実装すると、弾性表面波素子８と配線基板９１の表面とを接合している入出力電極８３接合部、環状封止電極８４接合部の半田９２が再溶融し、この溶融した半田９２が気密空間側に移動する結果、気密空間の気密破壊や入出力電極８３と環状封止電極８４とが半田９２によって短絡するなどの問題があった。
【０００７】
これは、弾性表面波素子８のフリップチップ実装に用いられる半田９２が二次実装に用いる半田より高融点かつ接続信頼性に優れた非鉛材料を選択できない点が背景にある。二次実装の為リフロー炉に投入した際、入出力電極８３接続部および環状封止電極８４接続部に使用される半田９２は、再溶融が起こり固相から液相に変わる。このとき、封止樹脂９５が吸湿した水分や未反応性生成物が気化、脱ガスされることによって、環状封止電極８４接続部の内外（気密空間と外部）で圧力差が生じる。したがって、溶融した半田９２が気密空間側に向かって流れ込み、短絡、断線に至るのである。
【０００８】
対策手段として、樹脂封止せず金属ケースで配線基板を被覆する方法が考えられる。ところが、金属ケースで配線基板を被覆する場合、例えば配線基板の側面に半田を介して接続されるが、高周波配線とのショートを避ける為、金属ケースと高周波配線との間には必要最小限の間隔を設ける必要がある。したがって、小型化を目的とする高周波モジュールにとっては望ましい対策ではない。一方、樹脂ケースで配線基板を被覆したとしても、コスト的に課題は残る。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、二次実装時において、配線基板上にフリップチップ実装され封止樹脂で被覆された弾性表面波素子と配線基板との間の気密破壊を抑制する高周波モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、二次実装時の加熱によって半田が再溶融する前に弾性表面波素子の環状封止電極（環状封止電極）近傍の封止樹脂から水分が放出されるような構造を採用することで、上記目的を達成することを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち本発明の高周波モジュールは、圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て前記封止樹脂層を分割するように前記弾性表面波素子に沿って溝状空隙部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明の高周波モジュールは、圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て複数の孔状空隙部が前記弾性表面波素子に沿って該弾性表面波素子との間隔未満の間隔で列をなすように形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、二次実装リフローの際に環状封止電極接合部に悪影響を及ぼしていた環状封止電極接合部の近傍に存在する封止樹脂中から、これに含まれる水分や未反応ガス成分が半田の再溶融までの間に溝状空隙部または孔状空隙部を通して外部に放出され除去されることとなるため、半田の気密空間側への流れ込みが発生せず、弾性表面波素子と配線基板との間の気密性を向上、すなわち気密破壊を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る高周波モジュールの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の高周波モジュールの一実施形態を示す概略平面図、図２は図１に示す矢印方向に見たときの高周波モジュールの概略説明図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、本発明の高周波モジュールを構成する配線基板１は、複数の誘電体層１１および複数の平面導体層１２からなる積層構造になっている。誘電体層１１の厚みは５〜２００μｍ程度であり、平面導体層１２の厚みは２〜２０μｍ程度になっている。また、異なる層に形成された平面導体層１２等を接続するために、各誘電体層１１を貫通する直径３０〜２００μｍのビアホール導体１３が形成されている。そして、この配線基板１の表面には、弾性表面波素子２がいわゆるフリップチップ実装され、その搭載部には、弾性表面波素子２をフリップチップ実装するための電極パッド群（入出力電極用パッド１４と環状封止電極用パッド１５）が形成されている。
【００１７】
配線基板１を構成する誘電体材料としては、セラミック等が挙げられ、特に限定されるものではない。ただし、ガラス粉末、あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物を焼成してなるガラスセラミック焼結体からなることによって、電極、平面導体層、ビアホール導体などをＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などを使用することが可能である。
【００１８】
ここで用いられるガラス成分としては、少なくともＳｉＯ２を含み、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＰｂＯ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも１種を含有したものであって、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。これらのガラスは、焼成によって結晶が析出する結晶化ガラスであることが基板強度を高める上で望ましい。
【００１９】
また、セラミックフィラーとしては、クォーツ、クリストバライト等のＳｉＯ２や、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。ガラス成分およびフィラー成分の割合としては、ガラス成分１０〜７０重量％と、セラミックフィラー成分３０〜９０重量％の割合からなることが基板強度を高める上で望ましい。
【００２０】
配線基板１の表面にフリップチップ実装される弾性表面波素子２は、例えばタンタル酸リチウム、ランタン−ガリウム−ニオブ系単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶等の圧電性の単結晶から成る圧電基板２１の一方主面上に、図３に示すように、励振電極であるインターデジタルトランスデューサー電極（本発明では、櫛歯状電極及び反射器電極を含み、以下、ＩＤＴ電極という）２２が形成されるとともにこのＩＤＴ電極２２と接続する入出力電極２３が形成され、さらに圧電基板２１の一方主面上外周に沿って環状封止電極２４が形成されたものである。ここで、ＩＤＴ電極２２は圧電基板２１の略中央領域に配置され、入出力電極２３は所定のＩＤＴ電極２２から延びる位置に配置されている。
【００２１】
環状封止電極２４は、後述するように、弾性表面波素子２が配線基板１上に実装された際に、ＩＤＴ電極２２が接する空間であって圧電基板２１と配線基板１の表面との間の間隙によって形成される空間を気密封止するものである。本例では、この環状封止電極２４は接地電極として機能するようになっている。なお、圧電基板２１上の電極は、アルミニウム、銅などで例えばフォトリソグラフィ技術により形成され、その表面にクロム、ニッケル、金などのメッキ層が形成されたものである。
【００２２】
一方、図４に示すように、配線基板１表面の弾性表面波素子２が実装される領域には、入出力電極２３に対応して入出力電極用パッド１４が設けられるとともに、これらを囲むように環状封止電極用パッド１５が形成されている。
【００２３】
そして、配線基板１の表面と圧電基板２１の一方主面（ＩＤＴ電極２２が形成された面）との間に所定間隙を形成するように、入出力電極２３と入出力電極用パッド１４とが半田接合されるとともに、環状封止電極２４と環状封止電極用パッド１５とが半田接合されて、配線基板１上に弾性表面波素子２がフリップチップ実装される。かかる構成によって、積層方向から見て環状封止電極２４に囲まれた領域は気密空間を形成し、励振電極であるＩＤＴ電極２２がこの気密空間内に気密封止される。
【００２４】
その他、配線基板１の表面には半導体チップ（パワーアンプＩＣ）３１、チップコンデンサ３２、チップインダクタ３３などの表面実装部品が実装されており、全ての実装部品が実装された後、これらの実装部品の保護などのためにエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、あるいは後述する光硬化樹脂などからなる封止樹脂層４で表面実装部品が封止される。この封止樹脂層４は、弾性表面波素子２や半導体チップ３１のボンディングワイヤなど全ての表面実装部品を封止するように、一番高い表面実装部品に合わせた層厚みで上面（表面）が平坦になるように配線基板１の表面に被覆されるものである。
【００２５】
そして、封止樹脂層４には、配線基板１の積層方向から見てこれを分割するように弾性表面波素子２に沿って溝状空隙部４１が形成されていることが重要である。この溝状空隙部４１が弾性表面波素子２に沿って形成されるとは、二次実装時の加熱によって弾性表面波素子２の環状封止電極２４接合部近傍の封止樹脂層４から水分が外部に放出されるような位置に形成されることである。これにより、二次実装する際に環状封止電極接合部の半田に悪影響を及ぼす環状封止電極接合部近傍の封止樹脂層４中の水分は、半田の融点よりも水の沸点が低いことから、半田が再溶融する直前までに溝状空隙部４１から外部に放出されるため、半田５が気密空間に侵入して気密破壊などを生じさせてしまうことを抑止できる。
【００２６】
ここで、分割するようにとは、封止樹脂層４が弾性表面波素子２側とその他の表面実装部品（他の弾性表面波素子２の場合もある）側とに仕切られることを意味している。また、弾性表面波素子２に沿ってとは、原則として配線基板１の積層方向から見て周囲に形成されるが、図１に示すように、弾性表面波素子２が配線基板１の側面（縁）に近接する位置に配置され封止樹脂層４の側面から水分が放出されるような状況にある場合は、封止樹脂層４の側面（積層方向からみて配線基板１の側面）以外の部分に形成されることを意味するものである。
【００２７】
溝状空隙部４１は、水分放出の観点から、封止樹脂層４の上面から下面ぎりぎり（配線基板１の表面付近）まで形成されているのが好ましい。また、その幅は例えば後述のレーザー加工では０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度が採用されるが、他の実装部品の配置との関係や吸引搬送に支障をきたさない程度であれば特に限定はない。さらに、溝状空隙部４１が形成される位置は、弾性表面波素子に対して水分放出の効果が発揮される領域である必要があり、好ましくは積層方向から見て弾性表面波素子２の外周から０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の距離の範囲の領域内に設定される。
【００２８】
溝状空隙部４１の形成にあっては、封止樹脂層４を硬化させた後、この封止樹脂層４にレーザー加工を施す方法が挙げられる。ここで、特に配線基板１の表面に配線導体がある場合は、この配線導体を切削しないようにする必要があることから、配線基板１の表面付近までの深さの溝状空隙部４１を形成するようにレーザー装置の出力は調整される。
【００２９】
また、レーザー加工以外の方法も採用できる。その他の加工方法としては、トランスファモールド工法を挙げることができる。具体的には、図５に示すように、弾性表面波素子２およびその他の実装部品の実装、半導体チップ３１の固着およびワイヤボンディング終了後、溝状空隙部４１を形成するようにかたどられた金型６１を配線基板１の表面上にセットし、金型６１の一部に設けられた注入口６１１から封止樹脂（熱硬化性樹脂）を注入し、完全に封止樹脂を充填した後、注入口６１１に圧力を加えながら密閉する。そのままの状態で減圧しながら１５０℃に加熱し、封止樹脂の硬化処理を行なう。その後、金型６１１を取り外すことで、レーザー加工と同様に溝状空隙部４１を形成することができる。
【００３０】
その他の方法として、封止樹脂として熱硬化性樹脂の代わりに光硬化樹脂４２を使用した方法も採用できる。具体的には、図６に示すように、弾性表面波素子２およびその他の実装部品の実装、半導体チップ３１の固着およびワイヤボンディング終了後、光硬化樹脂４２を配線基板１の表面上に塗布する。その後、空隙部を形成する領域に光が照射されないようなマスクパターン６２を光硬化樹脂４２の上面に接触しないようにセットした後、光硬化樹脂が硬化する条件で上方向から光を照射した。その後、高周波モジュールを現像液に浸し、スプレー噴射処理を行い、未硬化部４２１を除去することで、空隙部を形成することができる。
【００３１】
なお、溝状空隙部４１を形成した後、吸引搬送に支障がある場合や外観を考慮して、封止樹脂層４の上面にシールを貼り付けてもよい。このシールは、金属を混入させたもので、シールド機能を有するものであってもよい。
【００３２】
これまでは溝状空隙部４１を形成する本発明の実施形態について説明してきたが、これにかえて複数の孔状空隙部４３を形成する発明も好ましく採用できる。
【００３３】
具体的には、図７に示すように、封止樹脂層４に、配線基板１における積層方向から見て複数の孔状空隙部４３が弾性表面波素子２に沿ってこの弾性表面波素子２との間隔未満の間隔で列をなすように形成されているものである。図７においては、弾性表面波素子２の長辺に沿って７個の孔状空隙部４３が一列に形成され、弾性表面波素子２の短辺に沿って５個の孔状空隙部４３が一列に形成されている。
【００３４】
弾性表面波素子２と孔状空隙部４３との距離（間隔）は、溝状空隙部４１の形成される位置と同様に積層方向から見て弾性表面波素子２の外周から０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の距離の範囲の領域内に設定される。そして、複数の孔状空隙部４３における隣り合う孔状空隙部４３と孔状空隙部４３との間隔は、弾性表面波素子２の気密封止に悪影響を及ぼさない程度に封止樹脂層４から水分を放出できる範囲で、少なくとも弾性表面波素子２と孔状空隙部４３との距離（間隔）未満に設定される。孔状空隙部４３が横断面円形の場合、その径は例えばレーザー加工で形成するときは０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度に形成され、深さも溝状空隙部４１と同様に封止樹脂層４の上面から下面ぎりぎり（配線基板１の表面付近）まで形成されているのが好ましい。
【００３５】
孔状空隙部４３としては、横断面円形に限らず、横断面多角形でもよく、例えば横断面四角形の場合は横断面形状における短軸方向（弾性表面波素子と孔状空隙部を結ぶ線分方向）の距離（幅）が溝状空隙部４１と同様の幅に形成され、長軸方向（弾性表面波素子に沿う方向）は適宜決定される。
【００３６】
また、孔状空隙部４３の製造は、溝状空隙部４１の製造と同様に、レーザー加工の他、金型を用いたトランスファーモールド、封止樹脂層４を光硬化樹脂を用いて未硬化部を形成する方法が採用できる。
【００３７】
なお、図７に示す実施形態においては、封止樹脂層４からの水分放出手段として全ての弾性表面波素子に沿った位置に孔状空隙部４３を設けた構成になっているが、図１に示す溝状空隙部４１と図７に示す孔状空隙部４３とを組み合わせた構成であってもよい。
【００３８】
一般に高周波モジュールは、図８の一点鎖線で囲まれる領域に示されるような回路構成を有している。送信信号入力端子７１から入力された送信信号はバンドパスフィルタ７２で不要成分を除去され、電力増幅器７３で信号増幅される。増幅された送信信号は、デュプレクサ７４を経てアンテナ接続端子７５に送られる。そして、アンテナから空中へ放射されるようになっている。
【００３９】
一方、アンテナで受け取り、アンテナ接続端子７５から入力された受信信号は、デュプレクサ７４を経て、受信信号出力端子７６から出力される。そして、受信信号出力端子７６から出力された受信信号は、入力整合回路を介してローノイズアンプへ入力され、その後、復調機能をもつ受信回路へ入力され、携帯電話の場合は音声として出力されるようになっている。
【００４０】
これまで述べた弾性表面波素子２は図８中のデュプレクサ７４における送信信号を通過させる送信用フィルタ、受信信号を通過させる受信用フィルタとして使用されるとともに、電力増幅器７３の前段のバンドパスフィルタ７２等として使用されるものである。また、半導体チップ３１は図８中の電力増幅器７３の構成部品として使用されるものである。
【００４１】
最後に、本発明の製造方法および効果確認の結果について説明する。
【００４２】
ガラス粉末またはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物に有機バインダー有機溶剤などを添加混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法やカレンダーロール法などによって、所定の厚みのセラミックグリーンシートを作製した。その後、このセラミックグリーンシートにビアホール導体を形成するための貫通穴をマイクロドリルやパンチング、レーザー加工などによって形成した後、貫通穴内に、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などの導体のペーストをスクリーン印刷法などによって充填するとともに、平面導体層となる種々の導体パターンを印刷した。そして、ビアホール導体および平面導体層を形成したセラミックグリーンシートを積層圧着した後、８５０〜１０００℃の温度で焼成することによって、配線基板を作製した。
【００４３】
次に、圧電基板（タンタル酸リチウム単結晶の３８．７°Ｙカット、熱膨張係数１４〜１６ｐｐｍ／℃）上にＡｌ−Ｃｕ（２重量％）合金から成る電極を成膜し、その後レジスト塗布、パターンニング、剥離を繰り返し、ＩＤＴ電極、入出力電極、環状封止電極（接地電極）、保護膜を形成し、弾性表面波素子を作製し、熱膨張係数が８．５ｐｐｍ／℃の配線基板（セラミック積層基板）上に実装した。実装に際しては、環状封止電極及び入出力電極に高温半田をスクリーン印刷にて塗布し、リフローにて実装を行った。この弾性表面波素子の実装構造によれば、ＩＤＴ電極の周囲を環状封止電極（接地電極）で取り囲こむようにして気密性を確保している。また、弾性表面波素子と同時にコンデンサチップなどのチップ部品の実装を行い、リフローにて半田を固着させた。さらに、銀ペーストにて半導体チップを接着した後、金線によるワイヤボンディングで導通をさせた。
【００４４】
さらに、エポキシ樹脂に対してフィラーとして溶融シリカを添加した熱硬化性樹脂を多層基板の表面上に塗布した。そして、減圧した真空乾燥機内にて１５０℃に加熱し、封止樹脂の硬化処理を行なった。このとき用いた熱硬化性樹脂は、飽和吸水量が重量比０．２％のエポキシ樹脂であり、事前テストにより飽和吸水状態から２００℃にて３時間の乾燥を実施した場合において、吸水する前の重量に戻ることが確認されたものである。
【００４５】
またさらに、封止樹脂層には、配線基板における積層方向から見て封止樹脂層を分割するように弾性表面波素子に沿って溝状空隙部を形成した。具体的には、弾性表面波素子に沿って弾性表面波素子の外周から距離約０．０８ｍｍ程度の位置に、約０．１ｍｍの幅、配線基板表面付近までの深さのスリットをレーザー加工で形成し、本発明の高周波モジュールを得た。
【００４６】
上記の手順で作製した本発明の高周波モジュールとスリットを形成していない従来の高周波モジュールとについて比較した。試験の条件として、温度６０℃、湿度６０％の雰囲気下で４０時間吸湿処理した後、リフロー加熱（ピーク温度２６０℃）を３回繰り返し、不良率を比較したところ、従来構造の高周波モジュールサンプルでは不良率が約４０％あったのに対し、本発明の構造であるスリットを形成した高周波モジュールサンプルでは不良率は０％に改善されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の高周波モジュールの一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図１に示す矢印方向に見たときの高周波モジュールの概略説明図である。
【図３】図２に示す弾性表面波素子２の圧電基板２１一方主面の説明図である。
【図４】図２に示す配線基板１表面の弾性表面波素子２が実装される領域の説明図である。
【図５】本発明の高周波モジュールの一製造方法の説明図である
【図６】本発明の高周波モジュールの他の製造方法の説明図である。
【図７】本発明の高周波モジュールの他の実施形態を示す概略平面図である。
【図８】本発明の高周波モジュールの回路構成例を示すブロック図である。
【図９】従来の高周波モジュールの概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・配線基板
１１・・誘電体層
１２・・平面導体層
１３・・ビアホール導体
１４・・入出力電極用パッド
１５・・環状封止電極用パッド
２・・・弾性表面波素子
２１・・圧電基板
２２・・ＩＤＴ電極
２３・・入出力電極
２４・・環状封止電極
３１・・半導体チップ
３２・・チップコンデンサ
３３・・チップインダクタ
４・・・封止樹脂
４１・・溝状空隙部
４２・・光硬化樹脂
４２１・未硬化部
４３・・孔状空隙部
５・・・半田
６１・・金型
６１１・注入口
６２・・マスクパターン
７１・・送信信号入力端子
７２・・バンドパスフィルタ
７３・・電力増幅器
７４・・デュプレクサ
７５・・アンテナ接続端子
７６・・受信信号出力端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として携帯電話等の無線通信端末機に搭載され、弾性表面波素子を表面実装してなる高周波モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、無線ＬＡＮの市場は右肩上がりの成長が想定されており、第３世代の携帯電話の生産数は、急激に増加している。携帯電話は第３世代に進歩するに従って、カメラ内蔵、テレビの受信、他の無線通信（ブルーツース、無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ）との併用化も進んでおり、高周波回路の占有面積は年々減少している。その為、携帯電話の部品は小形軽量化および複合化がめざましく、個々の性能をアップしつつ、部品点数の削減、低消費電力化への要求に対応する必要がある。このような要求を実現するため、チップセットの集積化および性能向上が進んでおり、同様に周辺の高周波部品も集積化した高周波モジュールが提案されている。
【０００３】
高周波モジュールに実装される高周波部品のうち、圧電基板の一方主面に励振電極や入出力電極等が形成されてなる弾性表面波（ＳＡＷ）素子は、励振電極に水分、塵埃等の異物が付着しないようにかつ弾性表面波の伝搬を妨げないように中空状態で気密封止する必要がある。
【０００４】
そこで、図９に示すように、圧電基板８１の励振電極８２や入出力電極８３が形成された面を下方に向けて、弾性表面波素子８を配線基板９１上にフリップチップ実装した高周波モジュールが提案されている（例えば特許文献１参照）。かかる構造によれば、励振電極８２および入出力電極８３の周囲に環状封止電極８４を配置し、半田９２によって配線基板９１表面の配線層９３に入出力電極８３および環状封止電極８４を接合することによって、励振電極８２接合部および入出力電極８３接合部が配線基板９１の表面と弾性表面波素子８の圧電基板８１および環状封止電極８４接合部で囲まれた気密空間内に封止されている。この環状封止電極８４は接地電極として機能させることができる。
【０００５】
そして、フリップチップ実装された弾性表面波素子８およびその他実装された高周波部品（半導体チップ９４など）を保護するために、これらの実装部品を封止するように配線基板９１の表面は封止樹脂９５で被覆されている。なお、この封止樹脂９５は、製造時の利便性から、上側から吸引して搬送できるように上面が平坦になっている。
【特許文献１】特開２００５−１２３９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図９に示すように、１つの配線基板９１上に弾性表面波素子８とともに半導体チップ９４やチップコンデンサなどの表面実装部品（不図示）を実装してなる高周波モジュールを、マザーボードに無鉛半田などで二次実装すると、弾性表面波素子８と配線基板９１の表面とを接合している入出力電極８３接合部、環状封止電極８４接合部の半田９２が再溶融し、この溶融した半田９２が気密空間側に移動する結果、気密空間の気密破壊や入出力電極８３と環状封止電極８４とが半田９２によって短絡するなどの問題があった。
【０００７】
これは、弾性表面波素子８のフリップチップ実装に用いられる半田９２が二次実装に用いる半田より高融点かつ接続信頼性に優れた非鉛材料を選択できない点が背景にある。二次実装の為リフロー炉に投入した際、入出力電極８３接続部および環状封止電極８４接続部に使用される半田９２は、再溶融が起こり固相から液相に変わる。このとき、封止樹脂９５が吸湿した水分や未反応性生成物が気化、脱ガスされることによって、環状封止電極８４接続部の内外（気密空間と外部）で圧力差が生じる。したがって、溶融した半田９２が気密空間側に向かって流れ込み、短絡、断線に至るのである。
【０００８】
対策手段として、樹脂封止せず金属ケースで配線基板を被覆する方法が考えられる。ところが、金属ケースで配線基板を被覆する場合、例えば配線基板の側面に半田を介して接続されるが、高周波配線とのショートを避ける為、金属ケースと高周波配線との間には必要最小限の間隔を設ける必要がある。したがって、小型化を目的とする高周波モジュールにとっては望ましい対策ではない。一方、樹脂ケースで配線基板を被覆したとしても、コスト的に課題は残る。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、二次実装時において、配線基板上にフリップチップ実装され封止樹脂で被覆された弾性表面波素子と配線基板との間の気密破壊を抑制する高周波モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意検討の結果、二次実装時の加熱によって半田が再溶融する前に弾性表面波素子の環状封止電極（環状封止電極）近傍の封止樹脂から水分が放出されるような構造を採用することで、上記目的を達成することを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち本発明の高周波モジュールは、圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て前記封止樹脂層を分割するように前記弾性表面波素子に沿って溝状空隙部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明の高周波モジュールは、圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て複数の孔状空隙部が前記弾性表面波素子に沿って該弾性表面波素子との間隔未満の間隔で列をなすように形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、二次実装リフローの際に環状封止電極接合部に悪影響を及ぼしていた環状封止電極接合部の近傍に存在する封止樹脂中から、これに含まれる水分や未反応ガス成分が半田の再溶融までの間に溝状空隙部または孔状空隙部を通して外部に放出され除去されることとなるため、半田の気密空間側への流れ込みが発生せず、弾性表面波素子と配線基板との間の気密性を向上、すなわち気密破壊を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る高周波モジュールの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の高周波モジュールの一実施形態を示す概略平面図、図２は図１に示す矢印方向に見たときの高周波モジュールの概略説明図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、本発明の高周波モジュールを構成する配線基板１は、複数の誘電体層１１および複数の平面導体層１２からなる積層構造になっている。誘電体層１１の厚みは５〜２００μｍ程度であり、平面導体層１２の厚みは２〜２０μｍ程度になっている。また、異なる層に形成された平面導体層１２等を接続するために、各誘電体層１１を貫通する直径３０〜２００μｍのビアホール導体１３が形成されている。そして、この配線基板１の表面には、弾性表面波素子２がいわゆるフリップチップ実装され、その搭載部には、弾性表面波素子２をフリップチップ実装するための電極パッド群（入出力電極用パッド１４と環状封止電極用パッド１５）が形成されている。
【００１７】
配線基板１を構成する誘電体材料としては、セラミック等が挙げられ、特に限定されるものではない。ただし、ガラス粉末、あるいはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物を焼成してなるガラスセラミック焼結体からなることによって、電極、平面導体層、ビアホール導体などをＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などを使用することが可能である。
【００１８】
ここで用いられるガラス成分としては、少なくともＳｉＯ２を含み、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＰｂＯ、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物のうちの少なくとも１種を含有したものであって、例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示す）等のホウケイ酸ガラス、アルカリ珪酸ガラス、Ｂａ系ガラス、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。これらのガラスは、焼成によって結晶が析出する結晶化ガラスであることが基板強度を高める上で望ましい。
【００１９】
また、セラミックフィラーとしては、クォーツ、クリストバライト等のＳｉＯ２や、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ムライト、フォルステライト、エンスタタイト、スピネル、マグネシア等が好適に用いられる。ガラス成分およびフィラー成分の割合としては、ガラス成分１０〜７０重量％と、セラミックフィラー成分３０〜９０重量％の割合からなることが基板強度を高める上で望ましい。
【００２０】
配線基板１の表面にフリップチップ実装される弾性表面波素子２は、例えばタンタル酸リチウム、ランタン−ガリウム−ニオブ系単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶等の圧電性の単結晶から成る圧電基板２１の一方主面上に、図３に示すように、励振電極であるインターデジタルトランスデューサー電極（本発明では、櫛歯状電極及び反射器電極を含み、以下、ＩＤＴ電極という）２２が形成されるとともにこのＩＤＴ電極２２と接続する入出力電極２３が形成され、さらに圧電基板２１の一方主面上外周に沿って環状封止電極２４が形成されたものである。ここで、ＩＤＴ電極２２は圧電基板２１の略中央領域に配置され、入出力電極２３は所定のＩＤＴ電極２２から延びる位置に配置されている。
【００２１】
環状封止電極２４は、後述するように、弾性表面波素子２が配線基板１上に実装された際に、ＩＤＴ電極２２が接する空間であって圧電基板２１と配線基板１の表面との間の間隙によって形成される空間を気密封止するものである。本例では、この環状封止電極２４は接地電極として機能するようになっている。なお、圧電基板２１上の電極は、アルミニウム、銅などで例えばフォトリソグラフィ技術により形成され、その表面にクロム、ニッケル、金などのメッキ層が形成されたものである。
【００２２】
一方、図４に示すように、配線基板１表面の弾性表面波素子２が実装される領域には、入出力電極２３に対応して入出力電極用パッド１４が設けられるとともに、これらを囲むように環状封止電極用パッド１５が形成されている。
【００２３】
そして、配線基板１の表面と圧電基板２１の一方主面（ＩＤＴ電極２２が形成された面）との間に所定間隙を形成するように、入出力電極２３と入出力電極用パッド１４とが半田接合されるとともに、環状封止電極２４と環状封止電極用パッド１５とが半田接合されて、配線基板１上に弾性表面波素子２がフリップチップ実装される。かかる構成によって、積層方向から見て環状封止電極２４に囲まれた領域は気密空間を形成し、励振電極であるＩＤＴ電極２２がこの気密空間内に気密封止される。
【００２４】
その他、配線基板１の表面には半導体チップ（パワーアンプＩＣ）３１、チップコンデンサ３２、チップインダクタ３３などの表面実装部品が実装されており、全ての実装部品が実装された後、これらの実装部品の保護などのためにエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、あるいは後述する光硬化樹脂などからなる封止樹脂層４で表面実装部品が封止される。この封止樹脂層４は、弾性表面波素子２や半導体チップ３１のボンディングワイヤなど全ての表面実装部品を封止するように、一番高い表面実装部品に合わせた層厚みで上面（表面）が平坦になるように配線基板１の表面に被覆されるものである。
【００２５】
そして、封止樹脂層４には、配線基板１の積層方向から見てこれを分割するように弾性表面波素子２に沿って溝状空隙部４１が形成されていることが重要である。この溝状空隙部４１が弾性表面波素子２に沿って形成されるとは、二次実装時の加熱によって弾性表面波素子２の環状封止電極２４接合部近傍の封止樹脂層４から水分が外部に放出されるような位置に形成されることである。これにより、二次実装する際に環状封止電極接合部の半田に悪影響を及ぼす環状封止電極接合部近傍の封止樹脂層４中の水分は、半田の融点よりも水の沸点が低いことから、半田が再溶融する直前までに溝状空隙部４１から外部に放出されるため、半田５が気密空間に侵入して気密破壊などを生じさせてしまうことを抑止できる。
【００２６】
ここで、分割するようにとは、封止樹脂層４が弾性表面波素子２側とその他の表面実装部品（他の弾性表面波素子２の場合もある）側とに仕切られることを意味している。また、弾性表面波素子２に沿ってとは、原則として配線基板１の積層方向から見て周囲に形成されるが、図１に示すように、弾性表面波素子２が配線基板１の側面（縁）に近接する位置に配置され封止樹脂層４の側面から水分が放出されるような状況にある場合は、封止樹脂層４の側面（積層方向からみて配線基板１の側面）以外の部分に形成されることを意味するものである。
【００２７】
溝状空隙部４１は、水分放出の観点から、封止樹脂層４の上面から下面ぎりぎり（配線基板１の表面付近）まで形成されているのが好ましい。また、その幅は例えば後述のレーザー加工では０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度が採用されるが、他の実装部品の配置との関係や吸引搬送に支障をきたさない程度であれば特に限定はない。さらに、溝状空隙部４１が形成される位置は、弾性表面波素子に対して水分放出の効果が発揮される領域である必要があり、好ましくは積層方向から見て弾性表面波素子２の外周から０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の距離の範囲の領域内に設定される。
【００２８】
溝状空隙部４１の形成にあっては、封止樹脂層４を硬化させた後、この封止樹脂層４にレーザー加工を施す方法が挙げられる。ここで、特に配線基板１の表面に配線導体がある場合は、この配線導体を切削しないようにする必要があることから、配線基板１の表面付近までの深さの溝状空隙部４１を形成するようにレーザー装置の出力は調整される。
【００２９】
また、レーザー加工以外の方法も採用できる。その他の加工方法としては、トランスファモールド工法を挙げることができる。具体的には、図５に示すように、弾性表面波素子２およびその他の実装部品の実装、半導体チップ３１の固着およびワイヤボンディング終了後、溝状空隙部４１を形成するようにかたどられた金型６１を配線基板１の表面上にセットし、金型６１の一部に設けられた注入口６１１から封止樹脂（熱硬化性樹脂）を注入し、完全に封止樹脂を充填した後、注入口６１１に圧力を加えながら密閉する。そのままの状態で減圧しながら１５０℃に加熱し、封止樹脂の硬化処理を行なう。その後、金型６１１を取り外すことで、レーザー加工と同様に溝状空隙部４１を形成することができる。
【００３０】
その他の方法として、封止樹脂として熱硬化性樹脂の代わりに光硬化樹脂４２を使用した方法も採用できる。具体的には、図６に示すように、弾性表面波素子２およびその他の実装部品の実装、半導体チップ３１の固着およびワイヤボンディング終了後、光硬化樹脂４２を配線基板１の表面上に塗布する。その後、空隙部を形成する領域に光が照射されないようなマスクパターン６２を光硬化樹脂４２の上面に接触しないようにセットした後、光硬化樹脂が硬化する条件で上方向から光を照射した。その後、高周波モジュールを現像液に浸し、スプレー噴射処理を行い、未硬化部４２１を除去することで、空隙部を形成することができる。
【００３１】
なお、溝状空隙部４１を形成した後、吸引搬送に支障がある場合や外観を考慮して、封止樹脂層４の上面にシールを貼り付けてもよい。このシールは、金属を混入させたもので、シールド機能を有するものであってもよい。
【００３２】
これまでは溝状空隙部４１を形成する本発明の実施形態について説明してきたが、これにかえて複数の孔状空隙部４３を形成する発明も好ましく採用できる。
【００３３】
具体的には、図７に示すように、封止樹脂層４に、配線基板１における積層方向から見て複数の孔状空隙部４３が弾性表面波素子２に沿ってこの弾性表面波素子２との間隔未満の間隔で列をなすように形成されているものである。図７においては、弾性表面波素子２の長辺に沿って７個の孔状空隙部４３が一列に形成され、弾性表面波素子２の短辺に沿って５個の孔状空隙部４３が一列に形成されている。
【００３４】
弾性表面波素子２と孔状空隙部４３との距離（間隔）は、溝状空隙部４１の形成される位置と同様に積層方向から見て弾性表面波素子２の外周から０．０５ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の距離の範囲の領域内に設定される。そして、複数の孔状空隙部４３における隣り合う孔状空隙部４３と孔状空隙部４３との間隔は、弾性表面波素子２の気密封止に悪影響を及ぼさない程度に封止樹脂層４から水分を放出できる範囲で、少なくとも弾性表面波素子２と孔状空隙部４３との距離（間隔）未満に設定される。孔状空隙部４３が横断面円形の場合、その径は例えばレーザー加工で形成するときは０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下程度に形成され、深さも溝状空隙部４１と同様に封止樹脂層４の上面から下面ぎりぎり（配線基板１の表面付近）まで形成されているのが好ましい。
【００３５】
孔状空隙部４３としては、横断面円形に限らず、横断面多角形でもよく、例えば横断面四角形の場合は横断面形状における短軸方向（弾性表面波素子と孔状空隙部を結ぶ線分方向）の距離（幅）が溝状空隙部４１と同様の幅に形成され、長軸方向（弾性表面波素子に沿う方向）は適宜決定される。
【００３６】
また、孔状空隙部４３の製造は、溝状空隙部４１の製造と同様に、レーザー加工の他、金型を用いたトランスファーモールド、封止樹脂層４を光硬化樹脂を用いて未硬化部を形成する方法が採用できる。
【００３７】
なお、図７に示す実施形態においては、封止樹脂層４からの水分放出手段として全ての弾性表面波素子に沿った位置に孔状空隙部４３を設けた構成になっているが、図１に示す溝状空隙部４１と図７に示す孔状空隙部４３とを組み合わせた構成であってもよい。
【００３８】
一般に高周波モジュールは、図８の一点鎖線で囲まれる領域に示されるような回路構成を有している。送信信号入力端子７１から入力された送信信号はバンドパスフィルタ７２で不要成分を除去され、電力増幅器７３で信号増幅される。増幅された送信信号は、デュプレクサ７４を経てアンテナ接続端子７５に送られる。そして、アンテナから空中へ放射されるようになっている。
【００３９】
一方、アンテナで受け取り、アンテナ接続端子７５から入力された受信信号は、デュプレクサ７４を経て、受信信号出力端子７６から出力される。そして、受信信号出力端子７６から出力された受信信号は、入力整合回路を介してローノイズアンプへ入力され、その後、復調機能をもつ受信回路へ入力され、携帯電話の場合は音声として出力されるようになっている。
【００４０】
これまで述べた弾性表面波素子２は図８中のデュプレクサ７４における送信信号を通過させる送信用フィルタ、受信信号を通過させる受信用フィルタとして使用されるとともに、電力増幅器７３の前段のバンドパスフィルタ７２等として使用されるものである。また、半導体チップ３１は図８中の電力増幅器７３の構成部品として使用されるものである。
【００４１】
最後に、本発明の製造方法および効果確認の結果について説明する。
【００４２】
ガラス粉末またはガラス粉末とセラミックフィラー粉末との混合物に有機バインダー有機溶剤などを添加混合してスラリーを作製した後、ドクターブレード法やカレンダーロール法などによって、所定の厚みのセラミックグリーンシートを作製した。その後、このセラミックグリーンシートにビアホール導体を形成するための貫通穴をマイクロドリルやパンチング、レーザー加工などによって形成した後、貫通穴内に、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらの混合物などの導体のペーストをスクリーン印刷法などによって充填するとともに、平面導体層となる種々の導体パターンを印刷した。そして、ビアホール導体および平面導体層を形成したセラミックグリーンシートを積層圧着した後、８５０〜１０００℃の温度で焼成することによって、配線基板を作製した。
【００４３】
次に、圧電基板（タンタル酸リチウム単結晶の３８．７°Ｙカット、熱膨張係数１４〜１６ｐｐｍ／℃）上にＡｌ−Ｃｕ（２重量％）合金から成る電極を成膜し、その後レジスト塗布、パターンニング、剥離を繰り返し、ＩＤＴ電極、入出力電極、環状封止電極（接地電極）、保護膜を形成し、弾性表面波素子を作製し、熱膨張係数が８．５ｐｐｍ／℃の配線基板（セラミック積層基板）上に実装した。実装に際しては、環状封止電極及び入出力電極に高温半田をスクリーン印刷にて塗布し、リフローにて実装を行った。この弾性表面波素子の実装構造によれば、ＩＤＴ電極の周囲を環状封止電極（接地電極）で取り囲こむようにして気密性を確保している。また、弾性表面波素子と同時にコンデンサチップなどのチップ部品の実装を行い、リフローにて半田を固着させた。さらに、銀ペーストにて半導体チップを接着した後、金線によるワイヤボンディングで導通をさせた。
【００４４】
さらに、エポキシ樹脂に対してフィラーとして溶融シリカを添加した熱硬化性樹脂を多層基板の表面上に塗布した。そして、減圧した真空乾燥機内にて１５０℃に加熱し、封止樹脂の硬化処理を行なった。このとき用いた熱硬化性樹脂は、飽和吸水量が重量比０．２％のエポキシ樹脂であり、事前テストにより飽和吸水状態から２００℃にて３時間の乾燥を実施した場合において、吸水する前の重量に戻ることが確認されたものである。
【００４５】
またさらに、封止樹脂層には、配線基板における積層方向から見て封止樹脂層を分割するように弾性表面波素子に沿って溝状空隙部を形成した。具体的には、弾性表面波素子に沿って弾性表面波素子の外周から距離約０．０８ｍｍ程度の位置に、約０．１ｍｍの幅、配線基板表面付近までの深さのスリットをレーザー加工で形成し、本発明の高周波モジュールを得た。
【００４６】
上記の手順で作製した本発明の高周波モジュールとスリットを形成していない従来の高周波モジュールとについて比較した。試験の条件として、温度６０℃、湿度６０％の雰囲気下で４０時間吸湿処理した後、リフロー加熱（ピーク温度２６０℃）を３回繰り返し、不良率を比較したところ、従来構造の高周波モジュールサンプルでは不良率が約４０％あったのに対し、本発明の構造であるスリットを形成した高周波モジュールサンプルでは不良率は０％に改善されることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の高周波モジュールの一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図１に示す矢印方向に見たときの高周波モジュールの概略説明図である。
【図３】図２に示す弾性表面波素子２の圧電基板２１一方主面の説明図である。
【図４】図２に示す配線基板１表面の弾性表面波素子２が実装される領域の説明図である。
【図５】本発明の高周波モジュールの一製造方法の説明図である
【図６】本発明の高周波モジュールの他の製造方法の説明図である。
【図７】本発明の高周波モジュールの他の実施形態を示す概略平面図である。
【図８】本発明の高周波モジュールの回路構成例を示すブロック図である。
【図９】従来の高周波モジュールの概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・・配線基板
１１・・誘電体層
１２・・平面導体層
１３・・ビアホール導体
１４・・入出力電極用パッド
１５・・環状封止電極用パッド
２・・・弾性表面波素子
２１・・圧電基板
２２・・ＩＤＴ電極
２３・・入出力電極
２４・・環状封止電極
３１・・半導体チップ
３２・・チップコンデンサ
３３・・チップインダクタ
４・・・封止樹脂
４１・・溝状空隙部
４２・・光硬化樹脂
４２１・未硬化部
４３・・孔状空隙部
５・・・半田
６１・・金型
６１１・注入口
６２・・マスクパターン
７１・・送信信号入力端子
７２・・バンドパスフィルタ
７３・・電力増幅器
７４・・デュプレクサ
７５・・アンテナ接続端子
７６・・受信信号出力端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て前記封止樹脂層を分割するように前記弾性表面波素子に沿って溝状空隙部が形成されていることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て複数の孔状空隙部が前記弾性表面波素子に沿って該弾性表面波素子との間隔未満の間隔で列をなすように形成されていることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項１】
圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て前記封止樹脂層を分割するように前記弾性表面波素子に沿って溝状空隙部が形成されていることを特徴とする高周波モジュール。
【請求項２】
圧電基板の一方主面上に外周に沿って環状封止電極が設けられ、該環状封止電極の内側領域にＩＤＴ電極と該ＩＤＴ電極に接続する入出力電極とが設けられた弾性表面波素子が、複数の誘電体層および複数の導体層からなる積層構造を有する配線基板の表面にフリップチップ実装されるとともに、その他の表面実装部品が前記配線基板の表面に実装され、前記弾性表面波素子および前記その他の表面実装部品を封止するように上面平坦に形成された封止樹脂層で前記配線基板の表面が被覆された高周波モジュールにおいて、前記封止樹脂層には、前記配線基板における積層方向から見て複数の孔状空隙部が前記弾性表面波素子に沿って該弾性表面波素子との間隔未満の間隔で列をなすように形成されていることを特徴とする高周波モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２５８７７６（Ｐ２００７−２５８７７６Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７６６６１（Ｐ２００６−７６６６１）
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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