(57)【要約】【課題】枠状のメタライズ層を通じた信号用導体間の信号の伝播により、信号用導体間のアイソレーション特性が劣化する。【解決手段】上面中央部に弾性表面波フィルタ素子27が搭載される凹部（搭載部）21ｃを有するとともに、上面に信号用導体22ａが、上面または内部に信号用導体22ａを取り囲むようにして接地用導体22ｂが、それぞれ形成された基板21ａと、基板21ａの上面外周部に接合され、上面に枠状のメタライズ層23が形成された枠体21ｂと、蓋体25とから成り、枠体21ｂの信号用導体22ａの両側の部位に、枠状のメタライズ層23と接地用導体22ｂとを電気的に接続する貫通導体29がそれぞれ形成されている弾性表面波フィルタ用パッケージである。信号用導体22ａの上部に位置する枠状のメタライズ層23に生じる電位変動を抑えることができ、信号用導体22ａ・22ａ間のアイソレーション特性を改善することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面中央部に弾性表面波フィルタ素子が搭載される搭載部を有するとともに、上面に前記弾性表面波フィルタ素子の信号用電極が電気的に接続される信号用導体が、上面または内部に前記信号用導体を取り囲むようにして接地用導体が、それぞれ前記搭載部の近傍から外周部にかけて形成された絶縁性の基板と、該基板の上面外周部に前記搭載部を取り囲むとともに前記信号用導体の一部を挟んで接合され、上面に枠状のメタライズ層が形成された絶縁性の枠体と、前記メタライズ層に取着される蓋体とから成り、前記枠体の前記信号用導体の両側の部位に、前記メタライズ層と前記接地用導体とを電気的に接続する貫通導体がそれぞれ形成されていることを特徴とする弾性表面波フィルタ用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信機器等に搭載される弾性表面波フィルタを収容するために使用される弾性表面波フィルタ用パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機を始めとする移動体通信機器等の電子機器には、多数の電子装置が組み込まれている。かかる携帯電話機等の通信機器は近年、小型化が急激に進んでおり、これに搭載される各電子装置も小型化が要求され、同時に電子装置に使用される電子部品収納用パッケージも小型化・多機能化が要求されるようになってきた。
【０００３】
例えば、携帯電話機に使用される弾性表面波フィルタとなる弾性表面波装置は一般に、図４に断面図で、図５に平面図でそれぞれ示すように、内部にメタライズ導体で形成された信号用導体２ａおよび接地用導体２ｂから成る導体層２を有し、上面側に弾性表面波フィルタ素子７が搭載収容される凹部１ａを有する酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る略四角形の絶縁基体１と、この絶縁基体１の上面側に取着されて凹部１ａを塞ぐ蓋体５とから成る弾性表面波フィルタ用パッケージを準備し、この弾性表面波フィルタ用パッケージの絶縁基体１に設けた凹部１ａに弾性表面波フィルタ素子７を収容するとともに弾性表面波フィルタ素子７の信号用電極および接地導体電極を導体層２の所定の信号用用導体２ａおよび接地用導体２ｂにそれぞれボンディング用ボール６を介して接続し、しかる後、絶縁基体１に蓋体５をガラス・樹脂・ロウ材等の封止材４を介して枠状のメタライズ層３に接合させ、絶縁基体１と蓋体５とから成る容器内部に弾性表面波フィルタ素子７を気密に収容することによって製作されている。
【０００４】
この弾性表面波装置は、例えば携帯電話機において800ＭＨｚから数ＧＨｚを通過帯域の中心周波数とする弾性表面波フィルタとして使われており、移動体通信の発展に伴い、弾性表面波フィルタの特性向上に対する要求が高まってきている。
【０００５】
従来、携帯電話機では音声の伝送を目的として２ＧＨｚ以下で通信されており、それに使用される弾性表面波フィルタは２ＧＨｚが最高の周波数であったが、画像や動画等を通信するのに用いられるようになってきたため、更なる大容量通信の要求が高まり、２ＧＨｚを超える周波数を使用する携帯電話機や無線システムが規格化され、中心周波数が２ＧＨｚを超える弾性表面波フィルタが用いられるようになってきている。
【０００６】
また、携帯電話機の薄型化に伴い、これに使用される弾性表面波素子フィルタ用パッケージも薄型化が要求されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−121137号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中心周波数が２ＧＨｚを超える従来の弾性表面波フィルタにおいては、例えば図４および図５に示す弾性表面波フィルタ用パッケージの信号用導体２ａを伝わる電気信号によって励起された電圧変動が信号用導体２ａ上部の枠状のメタライズ層３を通じて対向する信号用導体２ａに伝わり、信号線間のアイソレーション特性が悪化するという問題点があった。
【０００９】
例えば図６に信号用導体２ａ・２ａ間のアイソレーション特性を線図で示したように、２ＧＨｚを超える周波数においてアイソレーション特性の規格である−20ｄＢを満たすことが困難であるという問題点があった。なお、図６において、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はアイソレーション特性（単位：ｄＢ）を表し、破線の特性曲線は弾性表面波フィルタ用パッケージの信号用導体２ａ・２ａ間のアイソレーション特性を示している。
【００１０】
本発明は以上のような従来の技術の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、信号用導体の上部に位置する枠状のメタライズ層に生じる電位変動を抑えることができ、これにより、２ＧＨｚを超える周波数に対する信号用導体間のアイソレーション特性を改善した弾性表面波フィルタ用パッケージを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージは、上面中央部に弾性表面波フィルタ素子が搭載される搭載部を有するとともに、上面に前記弾性表面波フィルタ素子の信号用電極が電気的に接続される信号用導体が、上面または内部に前記信号用導体を取り囲むようにして接地用導体が、それぞれ前記搭載部の近傍から外周部にかけて形成された絶縁性の基板と、この基板の上面外周部に前記搭載部を取り囲むとともに前記信号用導体の一部を挟んで接合され、上面に枠状のメタライズ層が形成された絶縁性の枠体と、前記メタライズ層に取着される蓋体とから成り、前記枠体の前記信号用導体の両側の部位に、前記メタライズ層と前記接地用導体とを電気的に接続する貫通導体がそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージによれば、枠体の信号用導体の両側に信号用導体上部の枠状メタライズ層と接地用導体とを電気的に接続する貫通導体を設けたことから、信号用導体の上部に位置する枠状のメタライズ層に生じる接地電位の電位変動を抑えることができ、信号用導体に対してより安定した接地導体を構成することができるので、２ＧＨｚ以上の周波数に対しても信号用導体間および弾性表面波フィルタの信号用電極間のアイソレーション特性を規格を満たせるようにまで改善することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージの実施の形態の一例における絶縁基体についての上面図である。これらの図において、21は基板21ａおよび枠体21ｂから成る絶縁基体、22は信号用導体22ａおよび接地用導体22ｂから成る導体層、23は絶縁基体21の凹部21ｃの周囲の枠体21ｂの上面に形成された枠状のメタライズ層、24は封止材、25は蓋体、26はボンディング用ボール、27は弾性表面波フィルタ素子、28は絶縁基体21の基板21ａの下面に形成され、外部電気回路に電気的に接続される電極パッド、29は貫通導体、31は側面導体としてのキャスタレーション導体である。
【００１４】
略四角形の絶縁基体21は基板21ａおよびその上面外周部に接合された枠体21ｂとから成り、その上面中央部に弾性表面波フィルタ素子27が搭載収容される搭載部としての凹部21ｃを有し、この凹部21ｃの底面に設けられた導体層22上に弾性表面波フィルタ素子27がボンディング用ボール26を介して取着固定され、その信号用電極が信号用導体22ａに、接地用電極が接地用導体22ｂにそれぞれ電気的に接続されることによって、弾性表面波フィルタ素子27が搭載部としての凹部21ｃに搭載される。
【００１５】
基板21ａおよび枠体21ｂで構成される絶縁基体21は酸化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当なバインダ・溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法等を採用してシート状となすことによってセラミックグリーンシートを得て、しかる後、これらセラミックグリーンシートを打ち抜き加工法により適当な形状に打ち抜くとともに必要に応じて複数枚を積層し、最後にこのセラミックグリーンシートの積層体を還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１６】
基板21ａの上面の弾性表面波フィルタ素子27の搭載部の近傍から外周部にかけて形成された信号用導体22ａおよびこれを取り囲むようにして基板21ａの上面または内部に搭載部の近傍から外周部にかけて形成された接地用導体22ｂから成る導体層22は、タングステン・モリブデン等の高融点金属粉末から成り、このタングステン等の高融点金属粉末に適当なバインダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体21となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基体21の凹部21ｃ底面からその一部を基板21ａと枠体21ｂとの間に挟まれて絶縁基体21の内部を経て、基板21ｂの下面の電極パッド28にかけて被着形成される。
【００１７】
なお、導体層22は、半田等から成るボンディング用ボール26による弾性表面波フィルタ素子27との接合を強固なものにするために、その表面にニッケル層および金層を順次、メッキ法により被着しておくとよい。
【００１８】
絶縁基体21の凹部21ａの周囲の上面すなわち枠体21ｂの上面に形成された枠状のメタライズ層23は、タングステン・モリブデン等の高融点金属粉末から成り、このタングステン等の高融点金属粉末に適当なバインダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体21の枠体21ｂとなるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基体21の凹部21ａの周囲の上面となる枠体21ｂの上面に被着形成される。
【００１９】
なお、枠状のメタライズ層23は、その表面にニッケル層および金層が順次、メッキ法を採用することによって被着されており、メタライズ層23に蓋体25を取着して凹部21ａを封止するための封止材24との密着性をより強固なものとしている。
【００２０】
本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージにおいては、枠体21ｂの信号用導体22ａの両側の部位に、枠状のメタライズ層23と接地用導体22ｂとを電気的に接続する貫通導体29がそれぞれ形成されている。そして、これにより、信号用導体22ａの上部に位置する枠状のメタライズ層23に生じる接地電位の電位変動を抑えることができ、信号用導体22ａに対してより安定した接地導体を構成することができるので、２ＧＨｚ以上の周波数に対しても信号用導体22ａ・22ａ間および弾性表面波フィルタの信号用電極間のアイソレーション特性を規格を満たせるようにまで改善することができる。
【００２１】
このような本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージにおける入出力配線間に相当する信号用導体22ａ・22ａ間のアイソレーション特性を、図３に図６と同様の線図で示す。図３において、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はアイソレーション（単位：ｄＢ）を表し、実線の直線はアイソレーション規格値を、破線の特性曲線は図６に示した従来の弾性表面波フィルタ用パッケージにおける信号用導体２ａ・２ａ間のアイソレーション特性を、実線の特性曲線は本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージにおける信号用導体22ａ・22ａ間のアイソレーション特性を示している。
【００２２】
図３に示す結果から分かるように、本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージによれば、一般に携帯電話機で使用される１〜２ＧＨｚの周波数領域においてアイソレーション規格−20ｄＢを十分に満たすことが可能であり、さらに２ＧＨｚ以上の周波数領域においても、５ＧＨｚ程度までそのアイソレーション規格−20ｄＢを満たすことができる。これは、信号用導体22ａを伝わる電気信号によって励起された枠状のメタライズ層23の接地電位の電位変動は電流となって伝わっていくが、枠体21ｂの信号用導体22ａの両側の部位に枠状のメタライズ層23と接地用導体22ｂとを電気的に接続する貫通導体29がそれぞれ形成されていることで、枠状のメタライズ層23に生じるインダクタンス分が削減できるために枠状のメタライズ層23がより一層安定した接地電位の接地導体となり、枠状のメタライズ層23を伝わって対向する信号用導体22ａへ電位変動をもたらす、電気信号が流れる信号用導体22ａ上の枠状のメタライズ層23に発生する電流を削減することができ、これにより信号用導体22ａ・22ａ間のアイソレーション特性の劣化を改善することが可能となるからである。
【００２３】
また、信号用導体22ａは基板21ａの上面または内部の接地用導体22ｂおよび貫通導体29により構成される接地導体に取り囲まれる構造となるため、信号用導体22ａから空間に放射される電磁波をこの接地導体に吸収させることが可能となり、一方の信号用導体22ａから対向する信号用導体22ａに届く電磁波を減らして信号用導体22ａ・22ａ間のアイソレーション特性を改善することができる。また、信号用導体22ａから空間に放射される電磁波が減ることにより、外部電気回路への影響も低減することができる。
【００２４】
かくして本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージによれば、絶縁基体21の上面に設けた搭載部としての凹部21ａに弾性表面波フィルタ素子27を、ボンディング用ボール26を介して弾性表面波フィルタ27の信号用電極を信号用導体22ａに、また接地用電極を接地用導体22ｂに接続することによって搭載し、しかる後、絶縁基体21の枠体21ｂの上面の枠状のメタライズ層23に蓋体25を封止材24を介して接合することによって取着し、絶縁基体21と蓋体25とで形成される容器内部に弾性表面波フィルタ素子27を気密に収容することによって製品としての弾性表面波フィルタとなる。
【００２５】
なお、絶縁基体21の凹部21ａの周囲の枠体21ｂの上面に形成された枠状のメタライズ層23に取着される蓋体25は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金や鉄−ニッケル合金等の金属材料、あるいは絶縁基体21と同様の酸化アルミニウム質焼結体等の無機絶縁材料で形成され、金属材料で形成される場合には鉄−ニッケル−コバルト合金等のインゴット（塊）に圧延加工法や打ち抜き加工法等の金属加工法を施すことによって製作され、また無機絶縁材料で形成される場合には前述の絶縁基体21と同様の方法によって製作される。
【００２６】
また、蓋体25を枠状のメタライズ層23に取着する封止材24には、例えば金−錫合金や金−ゲルマニウム合金・錫−鉛合金等の材料が好適に使用される。これらを使用すると、樹脂材料に比べ気密性が高いため、絶縁基体21の枠状のメタライズ層23に蓋体25を封止材24を介して取着し、絶縁基体21と蓋体25とで形成される容器内部に弾性表面波フィルタ素子27を気密に封止し、弾性表面波フィルタとして所望の機能を長期間にわたり発揮させることが可能となる。
【００２７】
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施の形態の例では携帯電話機に使用される弾性表面波フィルタを例に採って説明したが、用途はこれに限定されるものではなく、２つ以上の弾性表面波フィルタ素子をもつデュープレクサ等の他の電子装置にも適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージによれば、絶縁基体を構成する枠体の信号用導体の両側の部位に枠体の上面に形成された枠状のメタライズ層と絶縁基体を構成する基板の上面または内部に形成された接地用導体とを電気的に接続する貫通導体をそれぞれ形成することで、枠状のメタライズ層がより一層安定した接地導体となり、枠状のメタライズ層を伝わって一方の信号用導体から対向する信号用導体へ電位変動をもたらすという影響を削減することができ、これにより信号用導体間のアイソレーション特性の劣化を２ＧＨｚ以上の周波数領域においてもアイソレーション規格を満たすように改善することができる。
【００２９】
また、信号用導体は、基板の上面または内部に形成された接地用導体および枠体に形成された貫通導体から成る接地導体に取り囲まれる構造となるため、信号用導体から空間に放射される電磁波をこの接地導体に吸収させることが可能となり、一方の信号用導体から対向する信号用導体に届く電磁波を減らすことができ、信号用導体22ａ・22ａ間のアイソレーション特性を改善することができる。また、信号用導体22ａから空間に放射される電磁波が減ることにより、外部電気回路への影響も削減することができる。
【００３０】
以上により、本発明によれば、信号用導体の上部に位置する枠状のメタライズ層に生じる電位変動を抑えることができ、これにより、２ＧＨｚを超える周波数に対する信号用導体間のアイソレーション特性を改善した弾性表面波フィルタ用パッケージを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す本発明の弾性表面波フィルタ用パッケージ実施の形態の例における絶縁基体についての上面図である。
【図３】本発明および従来の弾性表面波フィルタ用パッケージにおける信号用導体間のアイソレーション特性を示す線図である。
【図４】従来の弾性表面波フィルタ用パッケージの例を示す断面図である。
【図５】図４に示す従来の弾性表面波フィルタ用パッケージの例における上面図である。
【図６】従来の弾性表面波フィルタにおける入出力用配線間のアイソレーション特性を示す線図である。
【符号の説明】
21：絶縁基体
21ａ：基板
21ｂ：枠体
21ｃ：凹部（搭載部）
22：導体層
22ａ：信号用導体
22ｂ：接地用導体
23：枠状のメタライズ層
24：封止材
25：蓋体
26：ボンディング用ボール
27：弾性表面波フィルタ素子
28：電極パッド
29：貫通導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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