(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層基板と、弾性表面波素子と、入力整合回路と、出力整合回路とを含むモジュール部品であって、
前記多層基板は、内部に複数の受動素子を含んでおり、
前記弾性表面波素子は、電極形成面が所定の間隔を保って前記多層基板の表面に対向して、前記多層基板の前記表面上に搭載されており、
前記入力整合回路及び前記出力整合回路は、線路導体膜であって、互いに分離して、前記多層基板の表面における前記弾性表面波素子の投影面内に形成されており、
前記入力整合回路は、一端を構成する第１の端子部が、前記投影面内にあって、前記弾性表面波素子の入力端子に直接に接続され、他端を構成する第２の端子が、前記投影面内にあって、前記受動素子の一つに接続され、前記一端と前記他端との間の線路により、インダクタ及びコンデンサを構成しており、
前記出力整合回路は、一端を構成する別の第１の端子部が、前記投影面内にあって、前記弾性波表面素子の出力端子に直接に接続され、他端を構成する別の第２の端子部が、前記投影面内にあって、前記受動素子の他の一つに接続され、前記一端と前記他端との間の線路により、インダクタ及びコンデンサを構成している、
モジュール部品。
【請求項２】
請求項１に記載されたモジュール部品であって、前記多層基板の表面と前記電極形成面との間隔が、１０μｍ乃至５０μｍの範囲にあるモジュール部品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたモジュール部品であって、
前記多層基板は、第１の端子部を含み、
前記第１の端子部は、前記多層基板の表面における前記投影面に形成され、
前記弾性表面波素子は、第２の端子部を含み、
前記第２の端子部は、前記弾性表面波素子の入力、又は出力端子であり、前記電極形成面に形成され、
前記第１の端子部及び前記第２の端子部は、互いに対向して備えられ、
前記整合回路は、前記第１の端子部を介して前記第２の端子部と電気的に接続されている
モジュール部品。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載されたモジュール部品であって、更に、第１の接合層を含み、前記第１の接合層は、前記第１の端子部と前記第２の端子部との間に配置され、両者に接続されているモジュール部品。
【請求項５】
請求項４に記載されたモジュール部品であって、前記第１の端子部及び前記第２の端子部は、金めっき膜を含み、前記第１の接合層は、金を主成分とするモジュール部品。
【請求項６】
請求項５に記載されたモジュール部品であって、
前記第１の端子部は、焼結性導体膜と、Ｎｉめっき膜と、金めっき膜とを含み、
前記Ｎｉめっき膜は、前記焼結性導体膜の上に備えられ、
前記金めっき膜は、前記Ｎｉめっき膜の上に備えられている
モジュール部品。
【請求項７】
請求項６に記載されたモジュール部品であって、前記Ｎｉめっき膜の膜厚が、２μｍ乃至５μｍであるモジュール部品。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れかに記載されたモジュール部品であって、前記第１の端子部の前記金めっき膜の膜厚が、０．１μｍ乃至１μｍであるモジュール部品。
【請求項９】
請求項５乃至７の何れかに記載されたモジュール部品であって、前記第１の端子部の前記金めっき膜の膜厚が、０．３μｍ乃至０．７μｍであるモジュール部品。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載されたモジュール部品であって、
前記多層基板は、第１の固定部を含み、
前記第１の固定部は、前記多層基板の表面における前記投影面に形成され、
前記弾性表面波素子は、第２の固定部を含み、
前記第２の固定部は、前記弾性表面波素子の前記電極形成面に形成され、
前記第１の固定部及び前記第２の固定部は、互いに対向して備えられている
モジュール部品。
【請求項１１】
請求項１０に記載されたモジュール部品であって、更に、第２の接合層を含み、前記第２の接合層は、前記第１の固定部と前記第２の固定部との間に配置され、両者に接続されているモジュール部品。
【請求項１２】
請求項１１に記載されたモジュール部品であって、前記第１の固定部及び前記第２の固定部は、金めっき膜を含み、前記第２の接合層は、金を主成分とするモジュール部品。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れかに記載されたモジュール部品であって、前記整合回路は、金めっき膜を含むモジュール部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波素子を含むモジュール部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のモジュール部品としては、パッケージ型弾性表面波部品と、半田付け可能な電子部品とを、多層基板に混載したタイプのものが一般的であった。
【０００３】
しかし、パッケージ型弾性表面波部品は、パッケージを有する分だけ、背が高くなると共に、占有面積が拡大する。例えば、従来は、１．３ｍｍ＊０．８ｍｍ＊０．３５ｍｍの弾性表面波素子に、２．５ｍｍ＊２．０ｍｍ＊１．０ｍｍのパッケージを装着した構造であり、高さ及び占有面積を、パッケージの上記寸法以下に縮小することができなかった。しかも、パッケージの分だけ、コストが高くなり、重くなるという問題点もあった。
【０００４】
この種のモジュール部品を組み込むべき携帯電話などの電子機器では、モジュール部品に対する小型化、低背化、低コスト化の要求が非常に強く、上述した従来のモジュール部品では、この市場要求に応えることができなくなりつつある。
【０００５】
上述したパッケージ型弾性表面波部品の有する問題点を解決する手段として、「将来の移動通信システムのための超音波装置に関する国際シンポジウム（International Symposium on Acoustic Wave Devices for Future Mobile Communication Systems）２００１年３月５日〜７日、千葉大学」の論文集１４５頁〜１５０頁には、弾性表面波素子を、パッケージを持たないむき出しの状態で、多層基板の表面にフリップ−チップ搭載方式で搭載し、弾性表面波素子と半田付け電子部品とを混載したモジュール部品が開示されている。
【０００６】
上述した先行技術文献に開示された技術によれば、パッケージ型弾性表面波部品を用いたモジュール部品の有する欠点をほぼ解消できる。
【０００７】
しかし、伝送効率の改善や伝送特性の改善等を目的として、フリップ−チップ搭載方式で搭載された弾性表面波素子に整合回路を付設しようとした場合、その配置をどうするかについて、極めて大きな障害が生じる。何故なら、フリップ−チップ搭載方式で弾性表面波素子を搭載する目的の一つは、多層基板の平面積を縮小して小型化することにあり、多層基板の平面積は、実質的に、弾性表面波素子の実装に要する面積分と、混載チップ部品の実装に要する面積分が考慮されているだけであり、整合回路を設けるためのスペースは確保されていない。
【０００８】
このような条件の下で、整合回路のために多層基板の平面積を拡大することは、フリップ−チップ搭載方式にして、小型化を図ろうとした本来の趣旨が没却される。
【０００９】
別の手段として、整合回路を多層基板の内部に形成する構造も考えられる。しかし、整合回路を多層基板の内部に形成した場合には、弾性表面波素子と整合回路との間隔が大きくなるので、予測困難な分布定数が発生し、高周波特性が劣化する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、弾性表面波素子をフリップ−チップ搭載したモジュール部品において、小型化を図りながら、整合回路を搭載し得るようにしたモジュール部品を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの課題は、弾性表面波素子をフリップ−チップ搭載したモジュール部品において、高周波特性の劣化を生じさせることなく整合回路を搭載したモジュール部品を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係るモジュール部品は、多層基板と、弾性表面波素子と、整合回路とを含む。多層基板は、内部に複数の受動素子を含んでいる。弾性表面波素子は、電極形成面が所定の間隔を保って多層基板の表面に対向して、多層基板の表面上に搭載されている。整合回路は、少なくとも一部が、多層基板の表面における弾性表面波素子の投影面内に形成され、弾性表面波素子と電気的に接続されている。
【００１３】
本発明に係るモジュール部品は、多層基板の内部に複数の受動素子が含まれているので、これらの受動素子を用いて複雑な回路を構成できる。弾性表面波素子が多層基板の表面上に搭載され、整合回路が多層基板の表面に形成され、弾性表面波素子及び整合回路と多層基板とが一体化されている。このため、弾性表面波素子を含む特定の機能毎にまとめた集合素子、いわゆる、いわゆるモジュール部品としての機能を発揮できる。
【００１４】
また、本発明に係るモジュール部品は、多層基板の内部にインダクタンス、キャパシタンス等の受動素子を有しているので、その分だけ多層基板の表面に搭載するはんだ接合部品の数を減らすことができ、小型化、軽量化が可能になる。また、機能毎にまとめられたモジュール部品としての特性仕様に合せて、機能を果たせばよいので、回路設計の簡素化が図れ、開発を容易化、かつ、短期化することができる。また、回路設計の簡素化が図れるので、信頼性、特性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明に係るモジュール部品は、弾性表面波素子の電極形成面が所定の間隔を保って、多層基板の表面上に搭載されているので、弾性表面波素子の電極形成面と、多層基板の表面との間に所定の間隔が確保される。このため、弾性表面波素子の弾性表面波伝播作用が、多層基板により阻害されることがない。
【００１６】
また、本発明に係るモジュール部品は、弾性表面波素子の電極形成面と、多層基板の表面との間に所定の間隔が確保されているので、多層基板の表面における弾性表面波素子の投影面内に整合回路を形成できる。
【００１７】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路の少なくとも一部が弾性表面波素子の投影面内に形成されているので、従来であればデットスペースとなっていた弾性表面波素子の下側部分が整合回路形成領域として有効利用される。このため、モジュール部品の高密度化が図れ、モジュール部品を小型化できる。
【００１８】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路全体を弾性表面波素子の投影面内に形成することが好ましいが、整合回路の一部を多層基板の表面における弾性表面波素子の投影面外や、多層基板の内部に形成した場合であっても、投影面内に形成した整合回路の分だけ、モジュール部品の高密度化及び小型化を達成できる。
【００１９】
また、本発明に係るモジュール部品は、弾性表面波素子の電極形成面が多層基板の表面に対向して、多層基板の表面上に搭載される。この搭載構造は、フリップ−チップ搭載と称され、ワイヤ等を用いなくても、弾性表面波素子を多層基板と電気的に接続することができる。このため、ワイヤボンディング用のパターンを多層基板の表面上に設ける必要がなくなるので、モジュール部品を小型化できる。
【００２０】
また、本発明に係るモジュール部品は、弾性表面波素子が多層基板にフリップ−チップ搭載されているので、パッケージを用いなくても、弾性表面波素子を多層基板に搭載することができる。このため、パッケージ分だけ、高背化と、占有面積の拡大を防ぐことができ、モジュール部品を小型化できる。また、パッケージ分だけモジュール部品を低コスト化できる。
【００２１】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路が弾性表面波素子と電気的に接続されているので、弾性表面波素子の入力、又は出力インピーダンスを的確に整合できる。このため、信号伝送効率が向上し、モジュール部品の特性が向上する。
【００２２】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路が多層基板の表面に形成されているので、多層基板の内部の受動素子との接続が容易になる。このため、製造が容易になるので、モジュール部品を低コスト化できる。
【００２３】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路が多層基板の表面に形成されているので、多層基板の内部の受動素子と接続した状態で、整合回路の微調整をすることができる。このため、製造が容易になるので、モジュール部品を低コスト化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るモジュール部品を用いた移動体通信機器の一実施例を示すブロック図であり、ＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンド対応の移動体通信機器における高周波回路部である。図２は本発明に係るモジュール部品の一実施例を示す回路図であり、図１に示した移動体通信機器におけるアンテナスイッチ部である。
【００２５】
図１、図２において、本実施例に係るモジュール部品１は、アンテナＡＮＴと、ダイプレクサＤＩＰと、送受信切換器ＳＷ１、ＳＷ２と、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２と、整合回路４１、４２、４３、４４と、ローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２とを含む。
【００２６】
整合回路４１、４２、４３、４４は、例えば周波数１〜２ＧＨｚの範囲において、モジュール部品１の内部又は外部の回路とインピーダンス整合を行う回路である。整合回路４１は、弾性表面波素子ＳＡＷ１の入力整合回路であり、整合回路４２は、弾性表面波素子ＳＡＷ１の出力整合回路であり、整合回路４３は、弾性表面波素子ＳＡＷ２の入力整合回路であり、整合回路４４は、弾性表面波素子ＳＡＷ２の出力整合回路である。
【００２７】
図１に示した移動体通信機器２において、ベースバンド部ＢＳＢは、直交変調部ＤＣ／ＡＣ、ミキサ部ＭＩＸ１、ＰＬＬ回路部ＰＬＬ、パワーアンプ回路部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２を介して、ローパスフィルタＬＰＦ１にＧＳＭ送信信号Ｔｘ１を出力し、ローパスフィルタＬＰＦ２にＤＣＳ送信信号Ｔｘ２を出力する。
【００２８】
ローパスフィルタＬＰＦ１は、入力されたＧＳＭ送信信号Ｔｘ１を送受信切換器ＳＷ１に出力する。ローパスフィルタＬＰＦ２は、入力されたＤＣＳ送信信号Ｔｘ２を送受信切換器ＳＷ２に出力する。
【００２９】
送受信切換器ＳＷ１は、制御端子Ｖｃ１に印加される電圧で制御され、整合回路４１又はローパスフィルタＬＰＦ１の一方をダイプレクサＤＩＰに接続する。送受信切換器ＳＷ２は、制御端子Ｖｃ２に印加される電圧で制御され、整合回路４３又はローパスフィルタＬＰＦ２の一方をダイプレクサＤＩＰに接続する。
【００３０】
ダイプレクサＤＩＰは、送受信切換器ＳＷ１、ＳＷ２に入力されたＧＳＭ、ＤＣＳ送信信号Ｔｘ１、Ｔｘ２をアンテナＡＮＴから送信する。また、ダイプレクサＤＩＰは、アンテナＡＮＴから受信したＧＳＭ受信信号Ｒｘ１を送受信切換器ＳＷ１に出力し、アンテナＡＮＴから受信したＤＣＳ受信信号Ｒｘ２を送受信切換器ＳＷ２に出力する。
【００３１】
送受信切換器ＳＷ１は、ＧＳＭ受信信号Ｒｘ１を、整合回路４１、弾性表面波素子ＳＡＷ１、整合回路４２を介してパワーアンプ回路部ＡＭＰ３に出力する。送受信切換器ＳＷ２は、ＤＣＳ受信信号Ｒｘ２を、整合回路４３、弾性表面波素子ＳＡＷ２、整合回路４４を介してパワーアンプ回路部ＡＭＰ４に出力する。
【００３２】
そして、パワーアンプ回路部ＡＭＰ３、ＡＭＰ４は入力された信号を、ミキサ部ＭＩＸ２、ＩＦ回路部ＩＦ、ＰＬＬ回路部ＰＬＬを介して、ベースバンド部ＢＳＢに出力する。
【００３３】
図３は本発明に係るモジュール部品の一実施例を示す断面図である。図４は図３の部分拡大図であり、図３の点線で囲んだ部分の拡大図である。図３、図４に示すように、本実施例に係るモジュール部品１は、多層基板１０と、整合回路４１、４２、４３、４４と、第１の接合層３１と、第２の接合層３２（図示せず）と、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２と、受動素子とを含む。
【００３４】
受動素子は、図１、図２に示したダイプレクサＤＩＰ、送受信切換器ＳＷ１、ＳＷ２、ローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２を構成する回路要素であり、多層基板１０の表面１０１に搭載されたダイオードＤ２１、Ｄ２２、Ｄ３１、Ｄ３２、抵抗Ｒ２１、Ｒ３１と、多層基板１０の内部に構成されたＣ２８、Ｃ３８、Ｌ２３、Ｌ３３とを含む。
【００３５】
弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２は、電極形成面２０１が所定の間隔ｄ１を保って多層基板１０の表面１０１に対向して、表面１０１上に搭載される。好ましくは、表面１０１と電極形成面２０１との間隔ｄ１は、１０μｍ乃至５０μｍである。
【００３６】
図５は弾性表面波素子ＳＡＷ１の平面図であり、図６は弾性表面波素子ＳＡＷ２の平面図である。
【００３７】
図４、図５に示すように、弾性表面波素子ＳＡＷ１は、圧電基板２００と、第２の端子部２１１、２１２と、第２の固定部２２１、２２２、２２３と、インターディジタル電極（以下ＩＤＴ電極と称す）２３１、２３２とを含む。また、図４、図６に示すように、弾性表面波素子ＳＡＷ２は、圧電基板２００と、第２の端子部２１３、２１４と、第２の固定部２２１、２２２、２２３と、ＩＤＴ電極２３３、２３４とを含む。
【００３８】
圧電基板２００は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ２）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等の結晶表面からなる。第２の端子部２１１、２１３は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の入力端子であり、第２の端子部２１２、２１４は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の出力端子である。
【００３９】
第２の端子部２１１、２１２、２１３、２１４、第２の固定部２２１、２２２、２２３は、フォトリソグラフィー技術により形成されたアルミ電極層５５の上に金めっき膜５４が備えられてなり、圧電基板２００の電極形成面２０１に形成されている。好ましくは、第２の固定部２２１、２２２、２２３は、直径が１００μｍ以上である。
【００４０】
ＩＤＴ電極２３１、２３２、２３３、２３４は、フォトリソグラフィー技術により形成されたアルミ電極層５５からなり、入力用のＩＤＴ電極２３１、２３３が圧電基板２００の弾性表面波伝播路の一方側に設けられ、出力用のＩＤＴ電極２３２、２３４が圧電基板２００の弾性表面波伝播路の他方側に設けられている。
【００４１】
ＩＤＴ電極２３１は、互いに対向する櫛形電極からなり、その一方が第２の端子部２１１に接続され、他方が第２の固定部２２１に接続されている。ＩＤＴ電極２３２は、互いに対向する櫛形電極からなり、一方が第２の端子部２１２に接続され、他方が第２の固定部２２２に接続されている。
【００４２】
ＩＤＴ電極２３３は、互いに対向する櫛形電極からなり、その一方が第２の端子部２１３に接続され、他方が第２の固定部２２１に接続されている。ＩＤＴ電極２３４は、互いに対向する櫛形電極からなり、一方が第２の端子部２１４に接続され、他方が第２の固定部２２２に接続されている。第２の固定部２２３は、機械的な接続のために設けられた電極であり、ＩＤＴ電極２３１、２３２、２３３、２３４には接続されていない。
【００４３】
図７は本発明に係るモジュール部品の部分平面図であり、多層基板１０に搭載された弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２、ダイオードＤ２１、Ｄ２２、Ｄ３１、Ｄ３２、抵抗Ｒ２１、Ｒ３１を除いた平面図である。図８、図９は図７の部分拡大図であり、投影面１０２、１０３の拡大図である。
【００４４】
図３、図４、図７、図８、図９に示すように、多層基板１０は、複数のセラミック基板１００が重ね合わされたセラミック多層基板であり、第１の端子部１１１、１１２、１１３、１１４と、第１の固定部１２１、１２２、１２３と、ランド１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６と、外部端子１３７とを含む。
【００４５】
第１の端子部１１１、１１２、１１３、１１４、第１の固定部１２１、１２２、１２３、ランド１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６は、同一の工程で、同時に構成することができ、例えば、粒径が０．１〜１μｍの銀粉体を含むペーストを多層基板１０の表面１０１に塗布した後、ペーストに圧力を加えて平坦化し、その後、このペーストを焼結して焼結性導体膜５１を形成し、この焼結性導体膜５１の上にＮｉめっき膜５２を設け、更にＮｉめっき膜５２の上に金めっき膜５３を設けて構成する。好ましくは、ペーストに加える圧力は、５〜７＊１０７Ｎ／ｍ2である。
【００４６】
第１の端子部１１１、１１２は、第２の端子部２１１、２１２に対向して、多層基板１０の表面１０１における弾性表面波素子ＳＡＷ１の投影面１０２内に形成されている。第１の端子部１１３、１１４は、第２の端子部２１３、２１４に対向して、弾性表面波素子ＳＡＷ２の投影面１０３内に形成されている。
【００４７】
第１の固定部１２１、１２２、１２３は、第２の固定部２２１、２２２、２２３に対向して投影面１０２、１０３内に形成される。ランド１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６は、多層基板１０の表面１０１における投影面１０２、１０３以外の部分に形成される。外部端子１３７は、多層基板１０の側面に形成される。
【００４８】
また、好ましくは、第１の固定部１２１、１２２、１２３は、直径が１００μｍ以上である。また、好ましくは、金めっき膜５３の膜厚は、０．１μｍ乃至１μｍであるが、更に好ましくは、０．３μｍ乃至０．７μｍである。また、好ましくは、Ｎｉめっき膜５２の膜厚は、２μｍ乃至５μｍである。また、好ましくは、金めっき膜５３の表面粗さは、０．１μｍ以下である。
【００４９】
そして、ランド１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６は、それぞれ、はんだ５６を介して、ダイオードＤ２１、Ｄ２２、Ｄ３１、Ｄ３２、抵抗Ｒ２１、Ｒ３１に接続される。ローパスフィルタＬＰＦ１、ＬＰＦ２の出力端６２、６４は、外部端子１３７を介して、パワーアンプ回路部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２に接続される。第１の固定部１２１、１２２は、ＧＮＤに接続される。第１の固定部１２３は、機械的な接続のために設けられた電極であり、電気的に接続されない。
【００５０】
図４、図７、図８、図９に示すように、整合回路４１、４２、４３、４４は、焼結性導体膜５１の上にＮｉめっき膜５２が設けられ、更に金めっき膜５３が設けられてなり、第１の端子部１１１、１１２、１１３、１１４、第１の固定部１２１、１２２、１２３を形成する工程と同一の工程で、同時に形成される。
【００５１】
また、好ましくは、整合回路４１、４２、４３、４４の金めっき膜５３の膜厚は、０．１μｍ乃至１μｍであるが、更に好ましくは、０．３μｍ乃至０．７μｍである。また、好ましくは、整合回路４１、４２、４３、４４のＮｉめっき膜５２の膜厚は、２μｍ乃至５μｍである。
【００５２】
整合回路４１は、一端４１１と他端４１２との間の線路により、インダクタＬ４１、及びコンデンサＣ４１を構成している。整合回路４２は、一端４２１と他端４２２との間の線路により、インダクタＬ４２、及びコンデンサＣ４２を構成している。整合回路４３は、一端４３１と他端４３２との間の線路により、インダクタＬ４３、及びコンデンサＣ４３を構成している。整合回路４４は、一端４４１と他端４４２との間の線路により、インダクタＬ４４、及びコンデンサＣ４４を構成している。そして、整合回路４１、４２、４３、４４は、スルーホール４０を介して多層基板１０の内部に構成された受動素子に接続されている。
【００５３】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路の一部が多層基板１０の表面１０１における投影面１０２、１０３外や、多層基板１０の内部に形成されてもよい。また、本発明に係るモジュール部品は、入力整合回路、又は出力整合回路の一方のみが設けられてもよい。
【００５４】
整合回路４１の一端４１１は、第１の端子部１１１に接続される。整合回路４１の他端４１２は、送受信切換器ＳＷ１の出力端子６１に接続される。整合回路４２の一端４２１は、第１の端子部１１２に接続される。整合回路４２の他端４２２は、外部端子１３７を介して、パワーアンプ回路部ＡＭＰ３に接続される。整合回路４３の一端４３１は、第１の端子部１１３に接続される。整合回路４３の他端４３２は、送受信切換器ＳＷ２の出力端子６３に接続される。整合回路４４の一端４４１は、第１の端子部１１４に接続される。整合回路４４の他端４４２は、外部端子１３７を介して、パワーアンプ回路部ＡＭＰ４に接続される。
【００５５】
第１の接合層３１、第２の接合層３２は、金を主成分とする。第１の接合層３１は、第２の端子部２１１、２１２、２１３、２１４に固着された後、超音波接合で第１の端子部１１１、１１２、１１３、１１４に固着される。第２の接合層３２は、第２の固定部２２１、２２２、２２３に固着された後、超音波接合で第１の固定部１２１、１２２、１２３に固着される。
【００５６】
そして、この第１の接合層３１、第２の接合層３２により、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２が多層基板１０の表面１０１にフリップ−チップ搭載される。このとき、第１の端子部１１１は、第１の接合層３１を介して第２の端子部２１１と電気的、機械的に接続され、第１の端子部１１２は、第１の接合層３１を介して第２の端子部２１２と電気的、機械的に接続され、第１の端子部１１３は、第１の接合層３１を介して第２の端子部２１３と電気的、機械的に接続され、第１の端子部１１４は、第１の接合層３１を介して第２の端子部２１４と電気的、機械的に接続される。第１の固定部１２１、１２２は、第２の接合層３２を介して第２の固定部２２１、２２２と電気的、機械的に接続される。第１の固定部１２３は、第２の接合層３２を介して第２の固定部２２３と機械的に接続される。
【００５７】
このようにして構成された本実施例に係るモジュール部品は、多層基板１０の寸法が６ｍｍ＊４ｍｍ＊０．８ｍｍであり、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２を含めた全体の寸法が６ｍｍ＊４ｍｍ＊１．５ｍｍである。
【００５８】
本実施例に係るモジュール部品は、多層基板１０の内部に複数の受動素子が含まれているので、これらの受動素子を用いて複雑な回路を構成できる。弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２が多層基板１０の表面１０１上に搭載され、整合回路４１、４２、４３、４４が多層基板１０の表面１０１に形成され、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２及び整合回路４１、４２、４３、４４と多層基板１０とが一体化されている。このため、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２を含む特定の機能毎にまとめた集合素子、いわゆる、いわゆるモジュール部品としての機能を発揮できる。
【００５９】
また、本発明に係るモジュール部品は、多層基板１０の内部にインダクタンス、キャパシタンス等の受動素子を有しているので、その分だけ多層基板１０の表面１０１に搭載するはんだ接合部品の数を減らすことができ、小型化、軽量化が可能になる。また、機能毎にまとめられたモジュール部品としての特性仕様に合せて、機能を果たせばよいので、回路設計の簡素化が図れ、開発を容易化、かつ、短期化することができる。また、回路設計の簡素化が図れるので、信頼性、特性の向上を図ることができる。
【００６０】
また、本実施例に係るモジュール部品は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の電極形成面２０１が所定の間隔ｄ１を保って、多層基板１０の表面１０１上に搭載されているので、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の電極形成面２０１と、多層基板１０の表面１０１との間に所定の間隔ｄ１が確保される。このため、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の弾性表面波伝播作用が、多層基板１０により阻害されることがない。
【００６１】
また、本実施例に係るモジュール部品は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の電極形成面２０１と、多層基板１０の表面１０１との間に所定の間隔ｄ１が確保されているので、多層基板１０の表面１０１における弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の投影面１０２、１０３内に整合回路４１、４２、４３、４４を形成できる。
【００６２】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４の少なくとも一部が弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の投影面１０２、１０３内に形成されているので、従来であればデットスペースとなっていた弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の下側部分が整合回路４１、４２、４３、４４形成領域として有効利用される。このため、モジュール部品の高密度化及び小型化を達成できる。
【００６３】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４全体を弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の投影面１０２、１０３内に形成することが好ましいが、整合回路４１、４２、４３、４４の一部を多層基板１０の表面１０１における弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の投影面１０２、１０３外や、多層基板１０の内部に形成した場合であっても、投影面１０２、１０３内に形成した整合回路４１、４２、４３、４４の分だけ、モジュール部品の高密度化が図れ、モジュール部品を小型化できる。
【００６４】
また、本実施例に係るモジュール部品は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の電極形成面２０１が多層基板１０の表面１０１に対向して、多層基板１０の表面１０１上に搭載される。この搭載構造は、フリップ−チップ搭載と称され、ワイヤ等を用いなくても、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２を多層基板１０と電気的に接続することができる。このため、ワイヤボンディング用のパターンを多層基板１０の表面１０１上に設ける必要がなくなるので、モジュール部品を小型化できる。
【００６５】
また、本実施例に係るモジュール部品は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２が多層基板１０にフリップ−チップ搭載されているので、パッケージを用いなくても、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２を多層基板１０に搭載することができる。このため、パッケージ分だけ、高背化と、占有面積の拡大を防ぐことができ、モジュール部品を小型化できる。また、パッケージ分だけモジュール部品を低コスト化できる。
【００６６】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４が弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２と電気的に接続されているので、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の入力、又は出力インピーダンスを的確に整合できる。このため、信号伝送効率が向上し、モジュール部品の特性が向上する。
【００６７】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４が多層基板１０の表面１０１に形成されているので、多層基板１０の内部の受動素子との接続が容易になる。このため、製造が容易になるので、モジュール部品を低コスト化できる。
【００６８】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４が多層基板１０の表面１０１に形成されているので、多層基板１０の内部の受動素子と接続した状態で、整合回路４１、４２、４３、４４の微調整をすることができる。このため、製造が容易になるので、モジュール部品を低コスト化できる。
【００６９】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４が多層基板１０の表面１０１に形成されているので、整合回路４１、４２、４３、４４をＩＤＴ電極２３１、２３２、２３３、２３４の近傍に配置することが可能になる。このため、モジュール部品の高周波特性が良好になる。
【００７０】
また、本実施例に係るモジュール部品は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の電極形成面２０１と、多層基板１０の表面１０１との間に、アルミ電極層５５、金めっき膜５４、第１の接合層３１、第２の接合層３２、焼結性導体膜５１、Ｎｉめっき膜５２、金めっき膜５３が備えられているので、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の電極形成面２０１と、多層基板１０の表面１０１との間に所定の間隔ｄ１を設けることができる。
【００７１】
また、本実施例に係るモジュール部品は、第１の端子部１１１、１１２、１１３、１１４、第２の端子部２１１、２１２、２１３、２１４に金めっき膜５４と金めっき膜５３とが備えられているので、第１の接合層３１を介して金−金接合することが可能となる。このため、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２と多層基板１０とを電気的、機械的に接続することが可能となる。このため、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２が多層基板１０から脱落したり、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２と多層基板１０との間の断線不良や、熱衝撃等に対する信頼性の不具合が生じることがない。
【００７２】
また、本実施例に係るモジュール部品は、第２の固定部１２１、１２２、１２３、第１の固定部２２１、２２２、２２３の直径が１００μｍ以上であるため、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２と多層基板１０との結合強度が更に強くなる。
【００７３】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４１、４２、４３、４４を投影面１０２、１０３の内部に収めているので、投影面１０２、１０３以外の部分に、整合回路４１、４２、４３、４４を形成するための新たなスペースを必要としない。このため、モジュール部品を小型化できる。
【００７４】
また、本実施例に係るモジュール部品は、多層基板１０の表面１０１にはんだ接合部品を搭載するためのランドを形成する工程と同一の工程で、第１の端子部１１１、１１２、１１３、１１４、第１の固定部１２１、１２２、１２３、整合回路４１、４２、４３、４４が形成される。このため、モジュール部品の製造工程が簡素化するので、モジュール部品を低コスト化できる。
【００７５】
また、本実施例に係るモジュール部品は、焼結性導体膜５１の表面にＮｉめっき膜５２が施されているので、焼結性導体膜５１の表面の凹凸をＮｉめっき膜５２で吸収するとともに、硬い下地を形成できる。このため、Ｎｉめっき膜５２の表面に滑らかで薄い金めっき膜５３を施すことが可能になり、超音波で、金−金接合を行う際の結合強度が強くなる。
【００７６】
また、本実施例に係るモジュール部品は、ランド１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６にＮｉめっき膜５２が施されているので、はんだ付け時の食われを抑えることができる。
【００７７】
また、本発明に係るモジュール部品は、整合回路の一部を多層基板１０の内部に形成することにより、より一層の高密度化を図ることができ、モジュール部品をより一層小型化できる。
【００７８】
図１０、図１１に、本発明に係るモジュール部品の別の実施例の部分拡大図を示す。図１０、図１１は、図７に示した投影面１０２、１０３に対応する部分の拡大図である。
【００７９】
図１０、図１１において、本発明に係るモジュール部品は、整合回路４５、４６、４７、４８を含む。
【００８０】
整合回路４５は、導体パターン４５１と、インダクタＬ４１、及びコンデンサＣ４１を構成する受動素子４５２とを含む。整合回路４６は、導体パターン４６１と、インダクタＬ４２、及びコンデンサＣ４２を構成する受動素子４６２とを含む。整合回路４７は、インダクタＬ４３、及びコンデンサＣ４３を構成する受動素子４７２を含む。整合回路４８は、インダクタＬ４４、及びコンデンサＣ４４を構成する受動素子４８２を含む。導体パターン４６１、４６２は、多層基板１０の表面に構成されている。受動素子４５２、４６２、４７２、４８２は、多層基板１０の内部に構成されている。
【００８１】
受動素子４５２は、スルーホール４０を介して導体パターン４５１に接続される。受動素子４６２は、スルーホール４０を介して導体パターン４６１に接続される。導体パターン４５１は、第１の端子部１１１に接続される。導体パターン４６１は、第１の端子部１１２に接続される。受動素子４７２は、スルーホール４０を介して、第１の端子部１１３に接続される。受動素子４８２は、スルーホール４０を介して、第１の端子部１１４に接続される。
【００８２】
本実施例に係るモジュール部品は、導体パターン４５１、４５２のように、ＬＣ成分を構成する受動素子と、弾性表面波素子との間に設けられた部分が整合回路の一部を構成する。そして、この部分が弾性表面波素子の下側部分に形成されているので、モジュール部品の高密度化が図れ、モジュール部品を小型化できる。
【００８３】
また、本実施例に係るモジュール部品は、整合回路４７、４８のスルーホール４０も、導体パターン４５１、４５２と同様に整合回路の一部を構成する。そして、この部分が弾性表面波素子の下側部分に形成されているので、モジュール部品の高密度化が図れ、モジュール部品を小型化できる。
【００８４】
次に、図１２に図１〜図９に示したモジュール部品の横押強度と第１の固定部の金めっき膜の膜厚との関係を示す。
【００８５】
本実施例に係るモジュール部品においては、金めっき膜５３の膜厚が０．１μｍに満たない場合には、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２の接合が不安定になるので、金めっき膜５３が剥がれてＮｉめっき膜５２が露出する不具合が生じた。また、１μｍを超えた場合には、受動素子をはんだ接合する際に、金めっき膜５３及びＮｉめっき膜５２にストレスがかかりやすいので、金めっき膜５３がＮｉめっき膜５２との界面で剥離する不具合が生じた。
【００８６】
また、図１２に示すように、第１の固定部１２１、１２２、１２３、１２４の金めっき膜５３の膜厚が０．１〜１μｍである場合に、十分に大きな横押強度が得られた。また、金めっき膜５３の膜厚が０．３〜０．７μｍである場合には、より良好な結果が得られた。
【００８７】
図１３に図１〜図９に示したモジュール部品の周波数特性を示す。図１３は、整合回路４１、４２、４３、４４の金めっき膜５３の膜厚が０μｍ、０．０５μｍ、０．１μｍ、０．５μｍである場合の周波数特性を示すものである。ここで、整合回路４１、４２、４３、４４に施す金めっき膜５３の膜厚が０μｍである場合であっても、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２を多層基板１０に搭載する必要から、第１の端子部及び第１の固定部には、金めっき膜５３を施した。
【００８８】
図１３において、モジュール部品の周波数特性は、弾性表面波素子ＳＡＷ１、ＳＡＷ２に入出力される信号の通過帯域である周波数１．８ＧＨｚ付近のリップル波形で評価し、この周波数においてリップルが深ければ特性が悪いことを意味する。
【００８９】
図１３に示すように、本実施例に係るモジュール部品は、金めっき膜５３が０．０５μｍ以上である場合に、周波数特性が良好となり、導体損失が少なくなる。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
（ａ）弾性表面波素子をフリップ−チップ搭載したモジュール部品において、小型化を図りながら、整合回路を搭載し得るようにしたモジュール部品を提供することができる。
（ｂ）弾性表面波素子をフリップ−チップ搭載したモジュール部品において、高周波特性の劣化を生じさせることなく整合回路を搭載したモジュール部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモジュール部品を用いた移動体通信機器の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るモジュール部品の一実施例を示す回路図である。
【図３】本発明に係るモジュール部品の一実施例を示す断面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】本発明に係るモジュール部品の弾性表面波素子ＳＡＷ１の平面図である。
【図６】本発明に係るモジュール部品の弾性表面波素子ＳＡＷ２の平面図である。
【図７】本発明に係るモジュール部品の部分平面図である。
【図８】図７の部分拡大図である。
【図９】図７の別の部分拡大図である。
【図１０】本発明に係るモジュール部品の別の実施例を示す部分拡大図である。
【図１１】本発明に係るモジュール部品の別の実施例を示す別の部分拡大図である。
【図１２】図１〜図９に示したモジュール部品の横押強度と金めっき膜の膜厚との関係を示す図である。
【図１３】図１〜図９に示したモジュール部品の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
１００                  多層基板
１０１                  多層基板の表面
１０２、１０３          投影面
ＳＡＷ１、ＳＡＷ２      弾性表面波素子
２０１                  電極形成面
３０                    第１の接合層
４１、４２、４３、４４  整合回路
【図１】
0004232884.tif 000002
【図２】
0004232884.tif 000003
【図３】
0004232884.tif 000004
【図４】
0004232884.tif 000005
【図５】
0004232884.tif 000006
【図６】
0004232884.tif 000007
【図７】
0004232884.tif 000008
【図８】
0004232884.tif 000009
【図９】
0004232884.tif 000010
【図１０】
0004232884.tif 000011
【図１１】
0004232884.tif 000012
【図１２】
0004232884.tif 000013
【図１３】
0004232884.tif 000014