(57)【要約】【課題】バランス信号の平衡度の変動を小さくすることが可能なバランス型弾性波フィルタ装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】バランス型弾性波フィルタ装置は、基板３と、受信フィルタ１２と、受信フィルタ１２を封止する樹脂部材５とを備える。受信フィルタ１２は、圧電基板１２Ａと、第１フィルタ回路１２Ｂ１および第２フィルタ回路１２Ｂ２とを含む。第１フィルタ回路１２Ｂ１および第２フィルタ回路１２Ｂ２とが並ぶ方向の両端において、受信フィルタ１２の端面から樹脂部材５の端面までの距離の差が小さくなるように、薄肉部５Ａが樹脂部材５に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面を有する基板と、
前記第１主面上に実装された弾性波フィルタ部品と、
前記第１主面上に形成され、前記弾性波フィルタ部品を封止する樹脂部材とを備え、
前記弾性波フィルタ部品は、第２主面を有する圧電基板と、前記第２主面上に形成され、前記第２主面に沿う第１方向に並ぶ第１フィルタ回路および第２フィルタ回路とを含み、
前記第２フィルタ回路は、前記第１フィルタ回路に対して逆位相の信号を伝達し、
前記第１方向の両端において、前記弾性波フィルタ部品の端面から前記樹脂部材の端面までの距離の差が小さくなるように、前記第１主面に対して垂直な第２方向の厚みを減じる薄肉部が前記樹脂部材に形成された、バランス型弾性波フィルタ装置。
【請求項２】
前記第１フィルタ回路は、前記圧電基板の端部近傍に配置され、
前記薄肉部は、前記第１フィルタ回路近傍に位置する前記樹脂部材に形成される、請求項１に記載のバランス型弾性波フィルタ装置。
【請求項３】
前記弾性波フィルタ部品は、前記第１方向における第１端部側において、前記第１端部側に対向する第２端部側よりも前記弾性波フィルタ部品の端面から前記基板の端面までの最短距離が長くなるように前記基板に実装され、
前記薄肉部は、前記第１端部側に位置する前記樹脂部材に形成される、請求項１または請求項２に記載のバランス型弾性波フィルタ装置。
【請求項４】
前記薄肉部は、前記第２方向からみて前記弾性波フィルタ部品を避けた領域に形成される、請求項１から請求項３のいずれかに記載のバランス型弾性波フィルタ装置。
【請求項５】
主面を有する基板と、前記主面上に実装された弾性波フィルタ部品と、前記主面上に形成され、前記弾性波フィルタ部品を封止する樹脂部材とを含むバランス型弾性波フィルタ装置を準備する工程と、
前記主面に沿う第１方向の両端において、前記弾性波フィルタ部品の端面から前記樹脂部材の端面までの距離の差が小さくなるように、前記主面に対して垂直な第２方向の厚みを減じる薄肉部を前記樹脂部材に形成する工程とを備えた、バランス型弾性波フィルタ装置の製造方法。
【請求項６】
前記薄肉部を形成する工程は、前記主面上に形成された前記樹脂部材を除去することを含む、請求項５に記載のバランス型弾性波フィルタ装置の製造方法。
【請求項７】
前記バランス型弾性波フィルタ装置を準備する工程は、
前記第１方向における第１端部側において、前記第１端部側に対向する第２端部側よりも前記弾性波フィルタ部品の端面から前記基板の端面までの最短距離が長くなるように前記弾性波フィルタ部品を前記基板に実装することを含み、
前記薄肉部を形成する工程は、前記第１端部側に位置する前記樹脂部材に前記薄肉部を形成することを含む、請求項６に記載のバランス型弾性波フィルタ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランス型弾性波フィルタ装置およびその製造方法に関し、特に、チップサイズパッケージ（CSP: Chip Size Package）型のバランス型弾性波フィルタ装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＳＰ型のバランス型弾性波フィルタ装置としては、たとえば、特開２００６−１３５７６号公報（特許文献１）に記載のものが挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、パッド電極（１３）および電極（１５）を介して、ＳＡＷフィルタ素子（１２）をセラミック基板（１４）上に実装し、その上に封止用樹脂（１７）を塗布して硬化させることで、ＣＳＰを形成することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＣＳＰ型のバランス型弾性波フィルタ装置においては、基板に実装された弾性波フィルタ部品が樹脂封止されたバランス型弾性波フィルタ装置を実装基板に実装するとき、リフロー工程における加熱などにより、樹脂部材の内部応力が変化し、反りが発生する。この反りの影響により、弾性波フィルタ部品の周波数応答特性が変動し、バランス型弾性波フィルタ装置のバランス信号の平衡度が変動する問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、バランス信号の平衡度の変動を小さくすることが可能なバランス型弾性波フィルタ装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るバランス型弾性波フィルタ装置は、第１主面を有する基板と、第１主面上に実装された弾性波フィルタ部品と、第１主面上に形成され、弾性波フィルタ部品を封止する樹脂部材とを備える。弾性波フィルタ部品は、第２主面を有する圧電基板と、第２主面上に形成され、第２主面に沿う第１方向に並ぶ第１フィルタ回路および第２フィルタ回路とを含む。第２フィルタ回路は、第１フィルタ回路に対して逆位相の信号を伝達する。第１方向の両端において、弾性波フィルタ部品の端面から樹脂部材の端面までの距離の差が小さくなるように、第１主面に対して垂直な第２方向の厚みを減じる薄肉部が樹脂部材に形成される。
【０００８】
なお、本明細書において、「樹脂部材の端面」とは、「薄肉部の端面」を含むもの概念である。
【０００９】
１つの実施態様では、上記バランス型弾性波フィルタ装置において、第１フィルタ回路は、圧電基板の端部近傍に配置され、薄肉部は、第１フィルタ回路近傍に位置する樹脂部材に形成される。
【００１０】
１つの実施態様では、上記バランス型弾性波フィルタ装置において、弾性波フィルタ部品は、第１方向における第１端部側において、第１端部側に対向する第２端部側よりも弾性波フィルタ部品の端面から基板の端面までの最短距離が長くなるように基板に実装される。薄肉部は、第１端部側に位置する樹脂部材に形成される。
【００１１】
１つの実施態様では、上記バランス型弾性波フィルタ装置において、薄肉部は、第２方向からみて弾性波フィルタ部品を避けた領域に形成される。
【００１２】
本発明に係るバランス型弾性波フィルタ装置の製造方法は、主面を有する基板と、主面上に実装された弾性波フィルタ部品と、主面上に形成され、弾性波フィルタ部品を封止する樹脂部材とを含むバランス型弾性波フィルタ装置を準備する工程と、主面に沿う第１方向の両端において、弾性波フィルタ部品の端面から樹脂部の端面までの距離の差が小さくなるように、主面に対して垂直な第２方向の厚みを減じる薄肉部を樹脂部材に形成する工程とを備える。
【００１３】
１つの実施態様では、上記バランス型弾性波フィルタ装置の製造方法において、薄肉部を形成する工程は、主面上に形成された樹脂部材を除去することを含む。
【００１４】
１つの実施態様では、上記バランス型弾性波フィルタ装置の製造方法において、バランス型弾性波フィルタ装置を準備する工程は、第１方向における第１端部側において、第１端部側に対向する第２端部側よりも弾性波フィルタ部品の端面から基板の端面までの最短距離が長くなるように弾性波フィルタ部品を基板に実装することを含み、薄肉部を形成する工程は、第１端部側に位置する樹脂部材に薄肉部を形成することを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バランス型弾性波フィルタ装置において、バランス信号の平衡度の変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係るバランス型弾性波フィルタ装置が適用される弾性表面波デュプレクサの構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す弾性表面波デュプレクサの構成を示す模式的断面図である。
【図３】図１に示す弾性表面波デュプレクサの回路構成を模式的に示す図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態による効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１８】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
【００１９】
図１、図２は、各々、本実施の形態に係るバランス型弾性波フィルタ装置（受信フィルタ１２）を含むデュプレクサ１の構成を示す平面図、模式的断面図である。なお、図２は、図１におけるII−II断面を示すものであるが、説明の便宜上、本来は図２に現れない薄肉部５Ａを、図２中で点線で示す。
【００２０】
図１、図２に示すように、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２は、基板３の上面（主面）上に実装される。基板３の上面には少なくとも配線および電極端子（図示しない）が形成され、この電極端子にはバンプ１１Ｃ，１２Ｃを介して送信フィルタ１１および受信フィルタ１２が電気的に接続される。そして、基板３の上面には送信フィルタ１１および受信フィルタ１２を封止する樹脂部５が形成される。
【００２１】
図１、図２に示すように、送信フィルタ１１は、圧電基板１１Ａと、フィルタ回路１１Ｂと、バンプ１１Ｃとを含む。フィルタ回路１１Ｂは、圧電基板１１Ａ上に形成される。圧電基板１１Ａは、バンプ１１Ｃを介して基板３の上面に実装される。
【００２２】
また、受信フィルタ１２は、圧電基板１２Ａと、フィルタ回路１２Ｂと、バンプ１２Ｃとを含む。フィルタ回路１２Ｂは、圧電基板１２Ａ上に形成される。圧電基板１２Ａ上に形成されたフィルタ回路１２Ｂは、バンプ１２Ｃを介して基板３の上面の配線に電気的に接続される。図３は、本実施の形態に係るバランス型弾性波フィルタ装置（受信フィルタ１２）を含む弾性表面波デュプレクサ（デュプレクサ１）の回路構成を模式的に示す図である。
【００２３】
デュプレクサ１は、たとえば、携帯電話機などのＲＦ回路に搭載されるものである。図３に示すように、デュプレクサ１は、送信フィルタ１１と、受信フィルタ１２と、送信端子１３と、第１の受信端子１４Ａと、第２の受信端子１４Ｂと、アンテナに接続されるアンテナ端子１５とを有する。アンテナ端子１５と送信端子１３との間に、送信フィルタ１１が接続されている。また、アンテナ端子１５と第１の受信端子１４Ａおよび第２の受信端子１４Ｂとの間に、受信フィルタ１２が接続されている。アンテナ端子１５と送信フィルタ１１および受信フィルタ１２との間の接続点と、グラウンドとの間には、整合回路を構成するインダクタＬ１が接続されている。
【００２４】
送信フィルタ１１は、ラダー型弾性表面波フィルタである。送信フィルタ１１は、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とを有する。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とのそれぞれは、ひとつの共振子として機能する複数の１ポート型弾性表面波共振子により構成されている。１ポート型弾性表面波共振子のそれぞれは、１つのＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｓｄｕｃｅｒ）電極と、ＩＤＴ電極の弾性表面波伝搬方向両側に配置された２つの反射器とを有する。並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２とグラウンドとの間には、インダクタＬ２が接続されている。並列腕共振子Ｐ３とグラウンドとの間には、インダクタＬ３が接続されている。送信フィルタ１１は、キャパシタＣ１とインダクタＬ４とからなるＬＣ共振回路を有する。
【００２５】
受信フィルタ１２は、平衡−不平衡変換機能を有するバランス型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタであり、第１フィルタ回路１２Ｂ１と、第２フィルタ回路１２Ｂ２とを含む。縦結合共振子型弾性表面波フィルタは、４つの３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部と、８つの１ポート型弾性波表面共振子とを有する。４つの３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性表面波フィルタ部のそれぞれは、３つのＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極の弾性表面波伝搬方向両側に配置された２つの反射器とを有する。８つの１ポート型弾性表面波共振子のそれぞれは、１つのＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極の弾性表面波伝搬方向両側に配置された２つの反射器とを有する。
【００２６】
図１、図３に示すように、バランス型弾性波フィルタ装置である受信フィルタ１２は、フィルタ回路１２Ｂとして、第１フィルタ回路１２Ｂ１と、第１フィルタ回路１２Ｂ１に対して逆位相の信号を伝達する第２フィルタ回路１２Ｂ２とを有している。受信フィルタ１２は、第１フィルタ回路１２Ｂ１と、第１フィルタ回路１２Ｂ２と互いに逆位相の受信信号である、バランス信号が出力される。
【００２７】
上述のとおり、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２を封止する樹脂部材５が基板３の上面に形成される。送信フィルタ１１および受信フィルタ１２を基板３に実装したデュプレクサ１を、無線通信機器のＲＦモジュールなどの実装基板に実装するとき、リフロー工程における加熱などにより、樹脂部材５の内部応力が変化する。これにより、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２に反りが発生する。この反りの影響により、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２の周波数応答特性が変動する。特に、バランス型の弾性表面波フィルタである受信フィルタ１２においては、第１フィルタ回路１２Ｂ１と第２フィルタ回路１２Ｂ２との間で上記「反り」の程度に差が生じることで、バランス信号の平衡度が大きく変動することが懸念される。
【００２８】
これに対し、本実施の形態に係るデュプレクサ１では、リフロー工程によって位相バランスの値が変化したＣＳＰ型のバランス型弾性波フィルタ装置に対して、樹脂部材５の一部の厚みを減じて相対的に薄くすることにより、樹脂部材５の反りによって受信フィルタ１２に生じる応力の偏りを緩和している。これにより、第１フィルタ回路１２Ｂ１と第２フィルタ回路１２Ｂ２との間で上記「反り」の程度の差が小さくなり、結果として、バランス信号の平衡度の変動が抑制される。より具体的には、以下のとおりである。
【００２９】
受信フィルタ１２の第１フィルタ回路１２Ｂ１と第２フィルタ回路１２Ｂ２とが並ぶ矢印ＤＲ１方向（図２参照）において、受信フィルタ１２は、基板の中心から矢印Ｂ方向に偏った位置に設けられる。すなわち、矢印Ａ方向の端部側において矢印Ｂ方向の端部側よりも受信フィルタ１２の端面から基板３の端面までの最短距離が長くなるように、受信フィルタ１２は基板３に実装される。
【００３０】
基板の中心から偏った位置に受信フィルタ１２を配置することで、基板の中心に配置する場合に比べ、リフロー工程などの温度変動による樹脂部材の応力の総和が矢印Ａ方向に偏った側が矢印Ｂ方向に偏った側より大きくなる。これにより受信フィルタ１２の位置を偏らせることで樹脂部材の応力による反り方向が決まる。よって薄肉部５Ａの形成位置を矢印Ａ方向側と矢印Ｂ方向側とで選択することなく、相対的に広い矢印Ａ方向側の樹脂部材の領域に薄肉部５Ａを形成すれば、反りが小さくなる。薄肉部５Ａは、樹脂部材５の矢印ＤＲ２方向の厚みを減じた部分である。
【００３１】
上記のように薄肉部５Ａを形成することにより、矢印Ａ方向の端部側における受信フィルタ１２の端面から薄肉部５Ａの端面までの距離（Ｄ１）と、矢印Ｂ方向の端部側における受信フィルタ１２の端面から樹脂部２の端面までの距離（Ｄ２）との距離が略等しくなる。すなわち、薄肉部２Ａを形成することにより、矢印ＤＲ１方向の両端において、受信フィルタ１２の端面から樹脂部材５の端面までの距離の差が小さくなる。この結果として、樹脂部材５の反りによって受信フィルタ１２に生じる応力の偏りを緩和することが可能となる。
【００３２】
このように、本実施の形態に係るデュプレクサ１においては、薄肉部５Ａの形成により、第１フィルタ回路１２Ｂ１と第２フィルタ回路１２Ｂ２との間で上記「反り」の程度の差が小さくなり、結果として、バランス信号の平衡度の変動が抑制されている。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、第１フィルタ回路１２Ｂ１の近傍に位置する樹脂部材５に薄肉部５Ａを設けることにより、バランス信号に与える補正効果をより大きくすることが可能となる。
【００３４】
また、本実施の形態では、図１、図２に示すように、矢印ＤＲ２からみて送信フィルタ１１および受信フィルタ１２を避けた領域に薄肉部５Ａを形成しているため、送信フィルタ１１および受信フィルタ１２の上面から樹脂部材５の上面までの距離が薄肉部５Ａの形成によって縮小することがない。したがって、樹脂部材による送信フィルタ１１および受信フィルタ１２の密閉性の低下が抑制されている。
【００３５】
なお、本発明の発明者は、以下の方法により、本実施の形態の効果を確認している。
まず、上述の手順を用いて、薄肉部５Ａを有するＣＳＰ型のバランス型弾性波フィルタ装置を形成する。ここで、リフロー工程の条件は、１６０℃（予熱温度）で９５秒、２２０℃（加熱温度）で１５０秒、２６８℃（ピーク温度）で５３秒保つというものである。
【００３６】
ここで、１０個のＣＳＰ型のバランス型弾性波フィルタ装置のサンプルを準備して、初期段階（リフロー前）、リフロー後、薄肉部形成後において、１９３０〜１９９０ＭＨｚの受信周波数帯における、位相バランス値の最大値を測定する。リフロー後、薄肉部形成後における初期段階（リフロー前）に対する変化量を算出する。その結果を、図４に示す。
【００３７】
図４に示すように、リフロー後においては、位相バランス値の最大値が初期段階に対して２°程度大きくなっている。これは、以下の理由によるものと考えられる。
【００３８】
リフロー工程における加熱により、樹脂部材５の内部応力が変化し、樹脂部材５に反りが生じ、受信フィルタ１２の圧電基板にも反りが生じる。圧電基板に反りが発生することにより、圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極の電極間距離が変動して共振周波数が変動する。また、圧電基板の反りによって、圧電基板自体の固有振動数も変動する。ここで、受信フィルタ１２は、基板３上で矢印Ｂ方向に偏って配置されているため、受信フィルタ１２の圧電基板に発生する反りは一様でない。したがって、第１フィルタ回路１２Ｂ１と第２フィルタ回路１２Ｂ２との間で、ＩＤＴ電極の電極間距離や圧電基板自体の固有振動数の変動量に差が生じる。以上の結果として、リフロー後においては、位相バランス値の最大値が大きくなる。
【００３９】
これに対し、薄肉部の形成後においては、樹脂部材５の反りによって受信フィルタ１２に生じる応力の偏りを緩和することができるので、薄肉部の形成前と比較して、位相バランス値の最大値を低減することができる。
【００４０】
このように、本実施の形態においては、リフロー工程により初期段階に対して約２°変化した位相バランス値の最大値が、薄肉部の形成により、約１°初期段階に近づいたことが分かる。すなわち、本実施の形態によれば、バランス型弾性波フィルタ装置において、バランス信号の平衡度の変動を小さくすることができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１  デュプレクサ、３  基板、５  樹脂部材、５Ａ  薄肉部、１１  送信フィルタ、１１Ａ，１２Ａ  圧電基板、１１Ｂ，１２Ｂ  フィルタ回路、１１Ｃ，１２Ｃ  バンプ、１２  受信フィルタ、１２Ｂ１  第１フィルタ回路、１２Ｂ２  第２フィルタ回路、１３  送信端子、１４Ａ  第１の受信端子、１４Ｂ  第２の受信端子、１５  アンテナ端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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