(57)【要約】      （修正有）【課題】配線等のレイアウトの自由度を高め得る弾性波装置を提供する。【解決手段】圧電基板２上にＩＤＴ電極３が設けられ、ＩＤＴ電極３を囲むように支持層８が設けられ、支持層上に中空部Ｚを構成するためのカバー層９が設けられ、支持層８及びカバー層９を貫く様に設けられたビアホール１０にビアホール電極１１、１２が設けられ、ビアホール電極に接合された金属バンプよりなる外部端子１３、１４が設けられ、ビアホール電極が、圧電基板側に位置している下面１１ａと、外部端子１３に接続されている上面１１ｂとを有し、ビアホール電極の下面の中心と、ビアホール電極の上面の中心とが、圧電基板の上面に対して垂直な断面において、支持層の内側面と支持層の外側面とを結ぶ方向Ｘにおいて異なる位置にあり、かつ、ビアホール電極の下面の内側端１１ｃと、ビアホール電極の上面の内側端１１ｄとが、上記方向Ｘにおいて異なる位置にある、弾性波装置１。【選択図】図１
2020161924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられたＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられた支持層と、
前記支持層上に設けられており、前記圧電基板及び前記支持層とともに、前記ＩＤＴ電極が配置されている中空部を構成しているカバー層と、を備え、
前記支持層及び前記カバー層を貫くように設けられたビアホールに設けられたビアホール電極と、
前記ビアホール電極に接合された金属バンプよりなる外部端子と、を備え、
前記ビアホール電極が、前記圧電基板側に位置している下面と、前記外部端子に接続される上面とを有し、前記ビアホール電極の前記下面の中心と、前記ビアホール電極の前記上面の中心とが、前記圧電基板の上面に対して垂直な断面において、前記支持層の内側面と前記支持層の外側面とを結ぶ方向に関して異なる位置にあり、かつ、前記ビアホール電極の前記下面の内側端と、前記ビアホール電極の前記上面の内側端とが、前記支持層の内側面と前記支持層の外側面とを結ぶ前記方向に関して異なる位置にある、弾性波装置。
【請求項２】
前記ビアホール電極が、屈曲部を有しない、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記ビアホール電極の前記上面の前記内側端が、前記ビアホール電極の前記下面の前記内側端よりも内側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記ビアホール電極の前記上面の前記内側端が、前記ビアホール電極の前記下面の前記内側端よりも外側に位置している、請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記ビアホール電極が前記ビアホールに充填された導電材からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記断面において、前記ビアホール電極の形状が平行四辺形である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記断面において、前記ビアホール電極の形状が等脚台形以外の台形である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記断面において、前記ビアホール電極の内側面の前記圧電基板の上面となす角度をθ１、前記ビアホール電極の外側面の前記圧電基板の上面となす角度をθ２としたときに、θ１とθ２とが異なっている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板上に支持層及びカバー層が積層されている、弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＷＬＰ構造の弾性波装置が知られている。下記の特許文献１に記載の弾性波装置では、圧電基板上に支持層及びカバー層が積層されている。支持層が開口部を有し、開口部内に圧電基板上に設けられたＩＤＴ電極が配置されている。この開口部を覆うように、カバー層が支持層上に設けられており、それによって、中空部が構成されている。ＩＤＴ電極に電気的に接続されるビアホール電極が、支持層及びカバー層を貫通するように設けられている。このビアホール電極の上面に金属バンプが外部端子として接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７８９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弾性波装置においても、他の電子部品と同様に小型化がすすんでいる。特許文献１に記載のＷＬＰ構造では、小型化をすすめると、圧電基板上やカバー層の外面もしくは内面において、配線や電極を形成しようとする際のレイアウトに制約があった。
【０００５】
本発明の目的は、配線等のレイアウトの自由度を高め得る、弾性波装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る弾性波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられた支持層と、前記支持層上に設けられており、前記圧電基板及び前記支持層とともに、前記ＩＤＴ電極が配置されている中空部を構成しているカバー層と、を備え、前記支持層及び前記カバー層を貫くように設けられたビアホールに設けられたビアホール電極と、前記ビアホール電極に接合された金属バンプよりなる外部端子と、を備え、前記ビアホール電極が、前記圧電基板側に位置している下面と、前記外部端子に接続される上面とを有し、前記ビアホール電極の前記下面の中心と、前記ビアホール電極の前記上面の中心とが、前記圧電基板の上面に対して垂直な断面において、前記支持層の内側面と前記支持層の外側面とを結ぶ方向に関して異なる位置にあり、かつ、前記ビアホール電極の前記下面の内側端と、前記ビアホール電極の前記上面の内側端とが、前記支持層の内側面と前記支持層の外側面とを結ぶ前記方向に関して異なる位置にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、配線等のレイアウトの自由度を高め得る弾性波装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１０】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図であり、図２はその平面図である。
【００１２】
弾性波装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３等の圧電単結晶からなる。圧電基板２は、圧電セラミックスからなるものであってもよい。圧電基板２は支持基板上に中間層を介して圧電膜が積層された構造を有していてもよい。
【００１３】
圧電基板２上に、ＩＤＴ電極３および反射器４，５が設けられている。それによって、１ポート型の弾性波共振子が構成されている。もっとも、本発明における弾性波装置の電極構造はこれに限定されるものではない。例えば、縦結合弾性波共振子を構成する電極であってもよい。
【００１４】
ＩＤＴ電極３に電気的に接続される、引き出し電極６，７が、圧電基板２上に設けられている。圧電基板２上に、開口部８ａを有する支持層８が積層されている。支持層８は、合成樹脂等の適宜の絶縁性材料からなる。支持層８上に、カバー層９が積層されている。カバー層９は、合成樹脂等の適宜の絶縁性材料からなる。
【００１５】
ＩＤＴ電極３、反射器４，５及び引き出し電極６，７は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ等の適宜の金属またはこれらの金属を主体とする合金からなる。ＩＤＴ電極３及び反射器４，５並びに引き出し電極６，７は、複数の金属膜を積層してなる積層金属膜からなるものであってもよい。
【００１６】
支持層８及びカバー層９を貫通するようにビアホール１０が設けられている。ビアホール１０内を埋めるようにビアホール電極１１，１２が設けられている。ビアホール電極１１，１２は、ビアホール１０を充填しておらずともよい。すなわち、ビアホール電極１１，１２は、ビアホール１０の内壁を覆うように設けられた電極であってもよい。
【００１７】
ビアホール電極１１，１２の下端が、引き出し電極６又は引き出し電極７に接合され、電気的に接続されている。
【００１８】
ビアホール電極１１，１２の上面に、外部端子１３，１４が接合されている。外部端子１３，１４は、はんだバンプのような金属バンプからなる。
【００１９】
弾性波装置１では、外部端子１３，１４側から実装基板を実装することができる。
【００２０】
弾性波装置１では、ビアホール１０が、図１に示すように傾斜している。
【００２１】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。ビアホール電極を代表して、上記ビアホール電極１１の傾斜状態を説明する。
【００２２】
図３に示すように、ビアホール電極１１は下端である下面１１ａと、上端である上面１１ｂとを有する。下面１１ａが圧電基板２側に位置している。上面１１ｂに、前述したように、外部端子１３が接合されている。
【００２３】
ビアホール電極１１の下面１１ａの中心と、ビアホール電極１１の上面１１ｂとの中心とが、圧電基板２の上面に対して垂直な断面において、支持層８の内側面と支持層８の外側面とを結ぶ方向Ｘにおいて異なる位置にある。支持層８の内側面とは、支持層８の中空部Ｚ側の面をいうものとし、支持層８の外側面とは、支持層８の中空部Ｚとは反対側の面をいうものとする。また、ビアホール電極１１の下面１１ａの内側端１１ｃと、上面１１ｂの内側端１１ｄとが、支持層８の内側面と支持層８の外側面とを結ぶ方向Ｘにおいて異なる位置にある。
【００２４】
支持層８の内側面と支持層８の外側面とを結ぶ方向Ｘは、図１及び図３等に示すとおりである。
【００２５】
図３の破線Ａは、ビアホール電極１１の下面１１ａの中心を通り、圧電基板２の上面に対して垂直な方向に沿っている。破線Ｂは、ビアホール電極１１の上面１１ｂの中心を通り、圧電基板２の上面に対して垂直な方向に沿っている。図３に示すように、破線Ａと破線Ｂとが、上記方向Ｘにおいて異なる位置にある。
【００２６】
なお、ビアホール電極１１の下面１１ａの内側端１１ｃと、上面１１ｂの内側端１１ｄとが、ビアホール電極１１の下面１１ａ及び上面１１ｂにおいて、それぞれ、上記方向Ｘにおいて最も内側に位置している部分である。
【００２７】
ビアホール電極１１が上記のように傾斜しているため、ビアホール電極１１の下面１１ａ側において、上面１１ｂ側よりも、ビアホール電極１１の内側における領域が広くなっている。したがって、外部端子１３，１４間のピッチが比較的狭い場合であっても、圧電基板２の上面において、様々な電極や配線を容易に形成することができる。すなわち、圧電基板２の上面における電極や配線のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００２８】
加えて、ビアホール電極１１，１２は、その延びる方向において屈曲している屈曲部を有しない。よって、実装時や使用時に熱衝撃が加わったとしても、応力集中によるクラックが生じ難い。さらに、上記のように、外部端子１３，１４間のピッチを小さくすることができるので、それによっても、熱衝撃が加わった際の応力によるクラックや結合部の剥離が生じ難い。
【００２９】
ビアホール電極１１，１２は、圧電基板２の上面に対して垂直な断面において、図１及び図３に示すように、平行四辺形の形状を有している。もっとも、ビアホール電極の断面形状はこの形状に限定されるものではない。
【００３０】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。弾性波装置２１では、ビアホール電極２２は上記断面形状が逆台形となっている。この場合においても、ビアホール電極２２の下面２２ａの中心と、ビアホール電極２２の上面２２ｂの中心とは、上記方向Ｘにおいて異なる位置にある。また、下面２２ａの内側端２２ｃよりも、上面２２ｂの内側端２２ｄが上記方向Ｘにおいて内側に位置している。また、ビアホール電極２２も途中に屈曲部を有しない。
【００３１】
したがって、ビアホール電極２２を用いた弾性波装置２１においても、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
なお、ビアホール電極２２の断面形状は逆台形であるが、逆等脚台形ではない。すなわち、ビアホール電極２２の内側の側壁が圧電基板２となす角度をθ１とし、ビアホール電極２２の外側の側壁が圧電基板２となす角度をθ２とした場合、θ１がθ２と等しくない。弾性波装置２１では、θ１＜θ２とされている。
【００３３】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図であり、図６はその要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。弾性波装置４１では、ビアホール電極１１，１２の傾斜方向が弾性波装置１の場合と異なっている。その他の構成は、弾性波装置４１は弾性波装置１と同様である。したがって、同一部分については同一の参照番号を付することにより、その説明を省略する。
【００３４】
図６に示す破線Ａは、ビアホール電極１１の下面１１ａの中心を通り、圧電基板２の上面に対して垂直な方向に沿っている。他方、破線Ｂは、ビアホール電極１１の上面１１ｂの中心を通り、圧電基板２の上面に対して垂直な方向に沿っている。したがって、破線Ａと破線Ｂとは、方向Ｘにおいて異なる位置にある。すなわち、支持層８の内側面と支持層８の外側面とを結ぶ方向Ｘにおいて、下面１１ａの中心よりも、上面１１ｂの中心が外側の位置にある。さらに、ビアホール電極１１の下面１１ａの内側端１１ｃよりも、ビアホール電極１１の上面１１ｂの内側端１１ｄが、方向Ｘにおいて外側の位置にある。
【００３５】
したがって、弾性波装置４１では、圧電基板２の上面におけるビアホール電極１１の内側の領域に比べて、カバー層９において、ビアホール電極１１の内側に位置している領域の方が広くなっている。よって、弾性波装置４１では、カバー層９の上面又は下面に配線等を設ける場合、そのレイアウトの自由度を高めることができる。加えて、上記ビアホール電極１１を有するため、外部端子１３，１４間のピッチを大きくすることができ、弾性波装置４１が実装される実装基板の電極ランドのピッチにも容易に対応することができる。したがって、弾性波装置４１と実装される実装基板上の電極ランド等の双方において、レイアウトの自由度を高めることができる。
【００３６】
また、ビアホール電極１１は、途中に屈曲部を有しないため、熱衝撃によるクラックも生じ難い。
【００３７】
第３の実施形態の弾性波装置４１においても、ビアホール電極１１，１２は、ビアホール１０を充填しているものに限らず、ビアホール１０の内壁に沿う金属膜からなるものであってもよい。
【００３８】
図６に示すビアホール電極１１は、その中心を通り、圧電基板２の上面に対する法線方向に沿う断面において、平行四辺形の形状を有していたが、他の形状を有していてもよい。
【００３９】
図７は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。
【００４０】
第４の実施形態の弾性波装置５１では、ビアホール電極２２は上記断面形状が逆台形となっている。この場合においても、ビアホール電極２２の下面２２ａの中心と、ビアホール電極２２の上面２２ｂの中心とは、上記方向Ｘにおいて異なる位置にある。また、ビアホール電極２２の下面２２ａの内側端２２ｃよりも、ビアホール電極２２の上面２２ｂの内側端２２ｄが上記方向Ｘにおいて内側に位置している。また、ビアホール電極２２も途中に屈曲部を有しない。
【００４１】
したがって、ビアホール電極２２を用いた弾性波装置５１においても、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、ビアホール電極２２の断面形状は逆台形であるが、逆等脚台形ではない。すなわち、ビアホール電極２２の内側の側壁が圧電基板２となす角度をθ１とし、ビアホール電極２２の外側の側壁が圧電基板２となす角度をθ２とした場合、θ１がθ２と等しくない。弾性波装置５１では、θ１＞θ２とされている。
【００４３】
図８は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の要部を説明するための部分切り欠き正面断面図である。弾性波装置６１は、ビアホール電極３２が設けられている。ビアホール電極３２においても、ビアホール電極３２の下面３２ａの中心とビアホール電極３２の上面３２ｂの中心が、上記方向Ｘにおいて異なる位置にある。すなわち、ビアホール電極３２の下面３２ａの中心が、ビアホール電極３２の上面３２ｂの中心よりも、上記方向Ｘにおいて内側の位置にある。ビアホール電極３２の下面３２ａの内側端３２ｃに対して、ビアホール電極３２の上面３２ｂの内側端３２ｄも、上述した方向Ｘにおいて外側に位置している。この場合においても、上述した角度θ１は、角度θ２と異なっている。弾性波装置６１では、θ１＞θ２とされている。
【００４４】
弾性波装置６１においても、上記構成を備えるため、弾性波装置１と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，２１，４１，５１，６１…弾性波装置
２…圧電基板
３…ＩＤＴ電極
４，５…反射器
６，７…引き出し電極
８…支持層
８ａ…開口部
９…カバー層
１０…ビアホール
１１，１２，２２，３２…ビアホール電極
１１ａ，２２ａ，３２ａ…下面
１１ｂ，２２ｂ，３２ｂ…上面
１１ｃ，１１ｄ，２２ｃ，２２ｄ，３２ｃ，３２ｄ…内側端
１３，１４…外部端子
【図１】
2020161924.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020161924.tif 000006
【図５】
2020161924.tif 000007
【図６】
2020161924.tif 000008
【図７】
2020161924.tif 000009
【図８】
2020161924.tif 000010