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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6042689
(24)【登録日】2016年11月18日
(45)【発行日】2016年12月14日
(54)【発明の名称】弾性波デバイス及びその設計方法
(51)【国際特許分類】
H03H 9/64 20060101AFI20161206BHJP
H03H 9/25 20060101ALI20161206BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20161206BHJP
H03H 9/54 20060101ALI20161206BHJP
【ＦＩ】
H03H9/64 Z
H03H9/25 A
H03H9/17 F
H03H9/54 Z
【請求項の数】11
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-228591(P2012-228591)
(22)【出願日】2012年10月16日
(65)【公開番号】特開2014-82609(P2014-82609A)
(43)【公開日】2014年5月8日
【審査請求日】2015年7月14日
(73)【特許権者】
【識別番号】000204284
【氏名又は名称】太陽誘電株式会社
(72)【発明者】
【氏名】松田 隆志
【審査官】
橋本 和志
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００６−１５７２５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−０８７５７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２００９／０２８６８３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１２／１０５３３７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０３Ｈ ９／６４
Ｈ０３Ｈ ９／１７
Ｈ０３Ｈ ９／２５
Ｈ０３Ｈ ９／５４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
素子基板と、
前記素子基板上に形成された複数の弾性波共振器と、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が入力される入力用パッドと、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が出力される出力用パッドと、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器を囲うように形成されたシールリングと、
前記シールリングとグランドとの間に形成された第一インダクタと、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つをグランドに接続するための第一接地用パッドと、
前記素子基板上に形成され、前記シールリングと接続され、前記第一接地用パッドと接続されていない、第二接地用パッドと、
を有する弾性波デバイス。
前記素子基板上に形成された複数の弾性波共振器と、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が入力される入力用パッドと、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が出力される出力用パッドと、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器を囲うように形成されたシールリングと、
前記シールリングとグランドとの間に形成された第一インダクタと、
前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つをグランドに接続するための第一接地用パッドと、
前記素子基板上に形成され、前記シールリングと接続され、前記第一接地用パッドと接続されていない、第二接地用パッドと、
を有する弾性波デバイス。
【請求項2】
前記第一インダクタは、前記素子基板が実装されるパッケージ基板の実装面に形成されている、請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項3】
前記素子基板の側面と同一平面を形成する絶縁性部材からなる封止部と、前記封止部上であって前記素子基板と対抗する面に形成された複数の接続部とを有する弾性波フィルタであって、前記弾性波フィルタは前記パッケージ基板の内部に形成されている、請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項4】
前記パッケージ基板の実装面上であって、前記シールリングと対応する領域に形成されたフレームを有する、請求項２〜３に記載の弾性波デバイス。
【請求項5】
前記第一インダクタは、Ｕ字状またはＵ字状を含む形状で形成されている請求項１〜４に記載の弾性波デバイス。
【請求項6】
前記第一インダクタは、ミアンダ状に形成されている請求項１〜４に記載の弾性波デバイス。
【請求項7】
前記第一インダクタは、少なくとも一つの曲がり角を有するように形成されている請求項１〜４に記載の弾性波デバイス。
【請求項8】
前記弾性波共振器は、弾性表面波共振器または弾性薄膜共振器からなることを特徴とする請求項１〜７に記載の弾性波デバイス。
【請求項9】
前記複数の弾性波共振器はラダー型フィルタを構成することを特徴とする請求項１〜８に記載の弾性波デバイス。
【請求項10】
前記第一接地用パッドは、第二インダクタを介して接地されていることを特徴とする請求項１〜９に記載の弾性波デバイス。
【請求項11】
素子基板と、前記素子基板上に形成された複数の弾性波共振器と、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が入力される入力用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が出力される出力用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器を囲うように形成されたシールリングと、前記シールリングと前記グランドとの間に形成されたインダクタと、
を有する弾性波デバイスの通過帯域の高周波側の前記通過帯域の外の帯域において、前記帯域の低周波側における前記フィルタの減衰特性を高める場合には前記インダクタのインダクタンスを小さくし、前記帯域の高周波側における前記フィルタの減衰特性を高める場合には前記インダクタのインダクタンスを大きくすることを特徴とする、弾性波フィルタの設計方法。
を有する弾性波デバイスの通過帯域の高周波側の前記通過帯域の外の帯域において、前記帯域の低周波側における前記フィルタの減衰特性を高める場合には前記インダクタのインダクタンスを小さくし、前記帯域の高周波側における前記フィルタの減衰特性を高める場合には前記インダクタのインダクタンスを大きくすることを特徴とする、弾性波フィルタの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、弾性波デバイス及びその設計・製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
弾性波デバイスは、移動体通信端末が備えるフィルタ、デュプレクサ等として用いられる。弾性波デバイスを構成する弾性波共振器には、弾性表面波を用いた弾性表面波（ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave））共振器、境界波を用いた弾性境界波共振器、圧電薄膜を用いた圧電薄膜共振器（ＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）、ＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator））等がある。弾性波を励振する機能部分は、例えば弾性表面波デバイスではＩＤＴ（Inter Digital Transducer）等の電極が形成された領域であり、ＦＢＡＲでは圧電薄膜を挟みこむ電極の重なる領域である。弾性波共振器を保護するため、弾性波共振器が形成された素子基板を例えば樹脂や金属等により封止することがある。また、よりハーメチックにするため、弾性波共振器が形成された素子基板上に機能部分を囲うように、金属からなるシールリングを設けることがある。
【0003】
例えば特許文献１には、外気から保護し弾性波共振器を長期にわたって安定に動作させるために、機能部分を環状電極で囲い、また、接地用導体端子のインダクタンスを小さくするために環状導体を利用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６−１４２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に開示されているように、弾性波共振器の機能部分は、通常、素子基板の一方端に入力用パッドが、その反対側に出力用パッドが形成される。つまり、入出力用パッドは素子基板の端に形成されることが多い。よって、弾性波共振器を囲うシールリングの近くに、入力用パッドと出力用パッドが形成される。入力用パッドと出力用パッドは素子基板上では離れているが、両者はともにシールリングの近くに形成されていることから、シールリングを介して電気的結合が生じており、弾性波デバイスの特性に影響を与えている。特に、弾性波フィルタの通過帯域外における減衰量を十分に得られにくいという影響があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、素子基板と、前記素子基板上に形成された複数の弾性波共振器と、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が入力される入力用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が出力される出力用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器を囲うように形成されたシールリングと、前記シールリングとグランドとの間に形成された第一インダクタと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つをグランドに接続するための第一接地用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記シールリングと接続され、前記第一接地用パッドと接続されていない、第二接地用パッドと、を有する弾性波デバイスである。本発明によれば、入出力用パッド間における電気的結合状態を調整することができるため、上記課題を解決することができる。
【0008】
上記構成において、前記第一インダクタは、前記素子基板が実装されるパッケージ基板の実装面に形成されている構成とすることができる。
【0009】
上記構成において、前記素子基板の側面と同一平面を形成する絶縁性部材からなる封止部と、前記封止部上であって前記素子基板と対抗する面に形成された複数の接続部とを有する弾性波フィルタであって、前記弾性波フィルタは前記パッケージ基板の内部に形成されている構成とすることができる。
【0010】
上記構成において、前記パッケージ基板の実装面上であって、前記シールリングと対応する領域に形成されたフレームを有する構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記第一インダクタは、Ｕ字状またはＵ字状を含む形状で形成されている構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記第一インダクタは、ミアンダ状に形成されている構成とすることができる。
【0013】
上記構成において、前記第一インダクタは、少なくとも一つの曲がり角を有するように形成されている構成とすることができる。
【0014】
上記構成において、前記弾性波共振器は、弾性表面波共振器または弾性薄膜共振器からなることを特徴とする構成とすることができる。
【0015】
上記構成において、前記複数の弾性波共振器はラダー型フィルタを構成することを特徴とする構成とすることができる。
【0016】
上記構成において、前記第一接地用パッドは、第二インダクタを介して接地されていることを特徴とする構成とすることができる。
【0017】
本発明は、素子基板と、前記素子基板上に形成された複数の弾性波共振器と、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が入力される入力用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器の少なくとも一つに接続され、電気信号が出力される出力用パッドと、前記素子基板上に形成され、前記弾性波共振器を囲うように形成されたシールリングと、前記シールリングと前記グランドとの間に形成されたインダクタと、を有する弾性波デバイスの通過帯域の高周波側の前記通過帯域の外の帯域において、前記帯域の低周波側における前記フィルタの減衰特性を高める場合には前記インダクタのインダクタンスを小さくし、前記帯域の高周波側における前記フィルタの減衰特性を高める場合には前記インダクタのインダクタンスを大きくすることを特徴とする、弾性波フィルタの設計方法である。本発明によれば、弾性波フィルタの通過帯域外における減衰量を十分に得られた弾性波デバイスを提供することができる。
【発明の効果】
【0018】
本開示によれば、通過帯域外の減衰量を十分に確保した弾性波デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
まず比較例について説明する。図１は弾性波デバイスの一つであるラダー型の弾性波フィルタの比較例を示す回路図である。図１の示す通り、入力用パッドＴ１と出力用パッドＴ２の間に直列共振器Ｓ１〜Ｓ４が形成されている。直列共振器Ｓ１とＳ２の間に並列共振器Ｐ１が形成され、直列共振器Ｓ３とＳ４の間に並列共振器Ｐ２が形成されている。並列共振器Ｐ１とＰ２は共通のインダクタＬ１を介して接地端子Ｔ３に接続されている。シールリングＳＲは、共振器を囲うように形成され、接地用パッドＴ４に接続され、グランドＧＮＤに接続されている。本開示におけるグランドとは、例えば、電気信号が弾性波デバイスを通過する際に基準電位となる電極または電極パターンをいう。シールリングＳＲは入力用パッドＴ１及び出力用パッドＴ２の近くに配置されるために、容量結合により寄生容量成分Ｃ１、Ｃ２が生じている。
【0021】
図２は本発明の弾性波デバイスの一つであるラダー型の弾性波フィルタの実施例を示す回路図である。実施例では、シールリングＳＲは、接地用パッドＴ４及びインダクタＬ２を介してグランドＧＮＤに接続されている。その他の回路構成は比較例と同様であるので、説明を省略する。このインダクタＬ２のインダクタンスにより、寄生容量成分Ｃ１，Ｃ２による弾性波フィルタの特性への影響を相殺しフィルタ特性を調整することができる。以下、この点を詳述する。
【0022】
図３は実施例及び比較例の周波数特性を示す図である。実線で示した周波数特性ＦＣ１は比較例にかかる周波数特性を示すものであり、破線で示した周波数特性ＦＣ２及び一点鎖線で示したＦＣ３は実施例にかかる周波数特性を示す。フィルタの通過帯域である周波数帯域Ｂ１の高周波側の周波数帯域Ｂ２において、インダクタンスを付与しないでシールリングＳＲを接地した比較例の周波数特性ＦＣ１に対して、インダクタンスを付与してシールリングＳＲを接地した実施例の周波数特性ＦＣ２、ＦＣ３の方が、減衰量が大きくなっていることが示されている。これにより、例えば、周波数帯域Ｂ１を構成するフィルタを低周波側とし別のフィルタを高周波側としてデュプレクサを構成する際に、高周波側の周波数帯域Ｂ２へ信号がもれることを抑制することができる。周波数特性ＦＣ２は、シールリングＳＲに２ナノヘンリー（ｎＨ）のインダクタンスを付与して接地した実施例の周波数特性であり、周波数特性ＦＣ３は、シールリングＳＲに３ｎＨのインダクタンスを付与して接地した実施例の周波数特性である。
【0023】
図３に示すように、シールリングＳＲに付与するインダクタンスが小さいと、周波数特性ＦＣ２のように、周波数帯域Ｂ２における低周波側の減衰量を大きくすることができ、シールリングＳＲに付与するインダクタンスが大きいと、周波数特性ＦＣ３のように、周波数帯域Ｂ２における高周波側の減衰量を大きくすることができる。
【0024】
このように、本実施例によれば、シールリングＳＲにインダクタンスを付与して接地することにより、フィルタの通過帯域である周波数帯域Ｂ１の高周波側の周波数帯域Ｂ２における減衰量を大きくすることができる。また、シールリングＳＲに付与するインダクタンスの大きさを調整する弾性波フィルタの設計方法により、フィルタの通過帯域である周波数帯域Ｂ１の高周波側の周波数帯域Ｂ２において、所望の減衰特性を得ることができる。
【実施例1】
【0025】
図４は実施例１の弾性表面波フィルタ１００を示す図である。図４は素子基板１の主面の逆の面からの透視図である。素子基板１となる圧電基板は、例えば、３６°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム単結晶、４２°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム単結晶等、電気機械結合が大きく、周波数温度係数が小さい部材を好適に用いることができるが、これらに限らず、所望の特性を得られる素子基板であればよい。また、圧電基板の厚さは、例えば、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることができる。素子基板１の主面上に、入力用パッドＴ１と出力用パッドＴ２が形成され、入力用パッドＴ１と出力用パッドＴ２の間にＩＤＴで構成された弾性表面波共振器である直列共振器Ｓ１〜Ｓ４が形成されている。直列共振器Ｓ１とＳ２の間に接続され、ＩＤＴで構成された弾性表面波共振器である並列共振器Ｐ１が形成され、直列共振器Ｓ３とＳ４の間に接続され、ＩＤＴで構成された弾性表面波共振器である並列共振器Ｐ２が形成されている。直列共振器Ｓ１〜Ｓ４と並列共振器Ｐ１〜２により、ラダー型フィルタが構成されている。各ＩＤＴは、信号の損失を防ぐために反射器に挟まれた構成となっている。並列共振器Ｐ１とＰ２は接地用パッドＴ３に接続されている。また、ダミーパッドＴ５はダミーのパッドである。また、素子基板１の主面上に、直列共振器Ｓ１〜Ｓ４と並列共振器Ｐ１〜２、入力用パッドＴ１、出力用パッドＴ２、接地用パッドＴ３、Ｔ４、及びダミーパッドＴ５を、囲うようにシールリングＳＲが形成されている。シールリングＳＲの幅ｄ１は例えば１０μｍ、高さは２０μｍとすることができる。シールリングＳＲは接地用パッドＴ４に接続されていて、共振器及び他の共振器と接続されたパッドとは接続されていない。これは、寄生容量成分Ｃ１、Ｃ２をインダクタンスの付与により調整する前に、素子基板の主面上でシールリングＳＲをグランドの基準電位と共通化しないようにするためである。
【0026】
上述のように、シールリングＳＲは入力用パッドＴ１及び出力用パッドＴ２の近くに配置されているために、入力用パッドＴ１と出力用パッドＴ２の間に容量結合が生じている。シールリングＳＲと入力用パッドＴ１との距離d2とシールリングＳＲと出力用パッドＴ２との距離d3は、例えばそれぞれ１０μｍとすることができる。シールリングＳＲに対抗する入力用パッドＴ１の幅ｗ１，出力用パッドＴ２の幅ｗ２は、例えばそれぞれ５０μｍ、膜厚はそれぞれ１μｍとすることができる。このとき、d2に生じた寄生容量成分Ｃ１は０．０９７９６８ｐＦ（ピコファラッド）であり、d3に生じた寄生容量成分Ｃ２は０．０９７８３７ｐＦであった。そして、入出力の結合容量成分は０．００１２４２ｐＦであった。入出力パッドＴ１、Ｔ２間の容量結合は、このように微量な結合成分であっても、高周波になるに従い周波数特性に影響を与える。
【0027】
天板９は支持柱８に支えられている。支持柱８は、素子基板１上に７個形成され、接続配線５上に、一点鎖線で囲うことにより示した領域に形成された絶縁膜ＩＦを介して、１個形成されている。図４では天板９が形成される領域を符号９で示す破線で囲うことにより示した。支持柱８と天板９は、例えば、銅などの金属により形成されている。
【0028】
図５は、弾性表面波フィルタ１００を収容するウエハレベルパッケージ（ＷＬＰ）を示す図である。ＷＬＰとは、弾性表面波デバイスの個片化前におけるウエハの段階で、弾性波共振器上の空隙ＡＧが確保されるように封止がなされ、その後個片化されたパッケージである。封止がなされてから個片化するため、封止部は素子基板１の側面（切断面）と同一平面を形成する。さらに、後述の説明で明らかになるが、素子基板１と対抗する面である封止部上には、ＷＬＰの外部との接続部であるバンプが複数形成される。
【0029】
図６は弾性波デバイスを構成するＷＬＰの実装面を示す図である。図４に示したパッドＴ１〜Ｔ５が図６にＴ１ｓ〜Ｔ５ｓで示したパッドにそれぞれバンプを介して接続される。図６のＴ１ｓは弾性波デバイスの入力側の回路（図示せず）へ接続されるパットである。図６のＴ２ｓは弾性波デバイスの出力側の回路（図示せず）へ接続されるパットである。図６のＴ３ｓはインダクタＬ１ｓを介してグランドＧＮＤに接続される。図６のＴ４ｓはインダクタＬ２ｓを介してグランドＧＮＤに接続される。インダクタＬ２ｓにより、シールリングＳＲがインダクタを介してグランドGNDに接地される。
【0030】
インダクタＬ１ｓ、Ｌ２ｓは、図示したように、曲がり角を有するように配線を引き回したり、Ｕ字形状や、ミアンダ形状を有するように配線を引き回して、インダクタンス成分を得るものでもよい。図３で示した高周波の帯域においては、分布定数回路素子として、インダクタンス成分を形成することができるからである。また、ディスクリート部品（集中定数回路素子）としてのインダクタチップを用いて形成してもよい。また、インダクタンス成分は、ＷＬＰの実装面に限らず、素子基板上やＷＬＰの封止部上、或いは、実装する基板が積層基板である場合にはその内層に形成されてもよい。但し、素子基板の誘電率が高い場合には、容量性が大きくなるために、所望のインダクタンスを得にくくなる場合があるため、素子基板以外にインダクタンス成分となる配線を引き回すことが望ましい。
【0031】
グランドＧＮＤは、図６に示されるように、他のパターンに比べ相当に広い面積を有する。これは、弾性表面波フィルタ１００が携帯電話等のマザーボードに実装されマザーボードのグランドと接続された際、安定的にグランド電位を弾性表面波フィルタ１００に供給するためである。本発明でいうグランドとは、マザーボードのグランドではなく、そこに接続され得るものであって、弾性波デバイスにグランド電位を供給し得る金属パターンを指す。
【0032】
ＷＬＰの実装面は、弾性波デバイスの表面に形成されてもよく、例えば、図７に示すように、積層されたプリント配線基板３００，３１０，３２０の内部に形成されていてもよい。図７に示すように、下層の配線基板３００の一部領域に、例えば図６に示した配線パターン２００を形成し、その上に実施例１のＷＬＰを実装する。ＷＬＰに対応する位置に穴が形成された中間層を構成するプリント配線基板３１０を積層する。樹脂等の絶縁体を流入させ、封止部４を形成する。上層を構成するプリント配線基板３２０を積層する。プリント配線基板は、予め、ビア７、接続配線５、外部接続端子２０１などにより電気回路の構成要素となるように構成されている。
【0033】
以上によれば、ＷＬＰが内部に形成された積層されたプリント配線基板３００，３１０，３２０を用いた弾性波デバイス５００を形成することができる。積層されたプリント配線基板３００，３１０，３２０を用いた弾性波デバイス５００は、例えば、集積回路、キャパシタ、インダクタなどの様々な電子部品が集積されて構成されたモジュールである。このように、弾性波デバイスは、弾性波を利用したデバイスであれば何でもよく、例えば、デュプレクサ、トリプレクサ、クワドロプレクサなどの分波器やこれらを含むモジュールから、弾性波フィルタを利用した携帯電話などの移動通信機器を含む。
【0034】
次に、実施例１の弾性波デバイスを構成するＷＬＰの構成について詳細に説明する。図５（a）は、図４のＡ−Ａ断面図であり、素子基板１上に形成されたシールリングＳＲと、素子基板１上に形成された支持柱８と、素子基板１上に形成された接続配線５と、接続配線５上に形成された絶縁膜ＩＦと、絶縁膜ＩＦ上に形成された支持柱８と、支持柱８に支持された天板９と、封止部４と、の位置関係を示している。シールリングＳＲは並列共振器Ｐ１、支持柱８、及び天板９を囲うように形成されている。また、シールリングＳＲの高さは天板９の高さと同等にすることができる。後述するように、ＷＬＰは、天板９と、一定以上の粘度を有する絶縁性部材からなる封止部４により、弾性波共振器の領域上に空隙ＡＧが確保されて、封止されている。
【0035】
図５（b）は、図４のＢ−Ｂ断面図であり、素子基板１上に形成されたシールリングＳＲと、素子基板１上に形成された支持柱８と、支持柱８に支持された天板９と、接地用パッドＴ３と、接地用パッドＴ３状に形成された引出電極２と、天板９に導通するバンプ３と、封止部４と、の位置関係を示している。バンプ３は、ＷＬＰを外部と接続するための接続部となり、例えば金や半田などで形成される。図５（ｂ）からわかるように、金属で形成された天板９及び支持柱８は、接地用パッドＴ３と同電位になっている。支持柱８は、天板９を物理的に支持できる範囲内であれば自由にその配置を設計することができるが、グランド電位とした支持柱８を、アイソレーションを高めたい共振器の間に配置することにより、共振器間のアイソレーションを向上させることができる。なお、図示はしないが、天板９を樹脂等の絶縁物により形成する場合には、天板９を通じて導通することができないので、入力用パッドＴ１又は出力用パッドＴ２のように、接地用パッドＴ３も天板９が形成される領域の外側に形成することが望ましい。
【0036】
図５（ｃ）は、図４のＣ−Ｃ断面図であり、出力用パッドＴ２及び接地端子Ｔ５上に形成された引出電極２と、引出電極２上に形成されたバンプ３と、素子基板１とバンプ３のみが外部に露出するように封止する封止部４と、を示す図である。各パッドＴ１〜Ｔ５は、引出電極２及びバンプ３を介してＷＬＰの外部と電気的に接続される。
【0037】
次に、実施例１の弾性波デバイスを構成するＷＬＰの製造方法について説明する。ウエハ状の圧電基板上に、蒸着法やスパッタリング法などにより、アルミニウム、銅等の金属からなる金属層を設ける。次に、フォトリソグラフィー法等により金属層上に形成したレジストをパターニングする。そして、エッチング法やリフトオフ法等により、金属層パターンを形成し、ＩＤＴ，反射電極、信号配線、接地端子を形成する。これにより、入力用パッド、出力用パッド、直列共振器、並列共振器、接地用パッドが形成される。
【0038】
図８は、上記のウエハ上でのプロセス後の、ＷＬＰの製造方法を説明するための図であり、図４のＢ−Ｂ断面図に対応して、一単位あたりのＷＬＰの製造途中の段階を示すものである。実際には複数の単位ＷＬＰがウエハ状に二次元に連接している。上記の金属層パターンを形成した工程の後、図８に示すように、シールリングＳＲと、パッドＴ１〜Ｔ５上に形成される引出電極２と、支持柱８とを形成する領域以外の領域に、第一のフォトレジストaを設ける。第一のフォトレジストaは、支持柱８の高さと同等の高さになるように形成される。次に、スパッタリング法等により、シードメタルｂを形成する。次に、シールリングＳＲと、端子Ｔ１〜Ｔ５上に形成される引出電極２と、支持柱８と、天板９とを形成する領域以外の領域のシードメタルｂ上に、第二のフォトレジストｃを設ける。そして、電解メッキ法等により、シードメタルｂ上に、例えば、銅を析出させる。これにより、図５（ｂ）に示したシールリングＳＲと、引出電極２と、支持柱８と、天板９とが形成される。
【0039】
その後、レジスト剥離液に浸漬させ、超音波洗浄等により、第一及び第二のフォトレジストを除去する。
【0040】
ここで、支持柱８は、天板９を支えるために形成される。天板９は、封止部４を形成する際に封止材が共振器に接触することを防ぐために形成される。共振器は物理的に振動するため、封止材が接触しないように共振器の周囲に空隙を形成しなければ、共振特性が劣化するためである。支持柱８は、共振器および端子が形成された領域以外の領域に形成される。接続配線上に形成する場合は、絶縁膜ＩＦを介して形成する。
【0041】
次に、液晶ポリマー（ＬＣＰ）などの樹脂シートを、天板９の形成プロセス後のウエハに熱圧着し、封止部４を形成する。封止する部材は樹脂に特に限定されないが、天板及び支持柱の内側への流入が回避され、空隙が確保できるよう、粘性の高い部材が望ましい。また、高い耐湿性を有する液晶ポリマーを用いることが好ましい。液晶ポリマーシートとして、例えば、クラレ株式会社の製品「ベクスター」等を使用することができる。ここで、ＬＣＰと圧電基板の密着性は高くないが、シールリングＳＲがあることにより、ＬＣＰが剥がれ難くなるという点において、実施例１のＷＬＰは有効である。
【0042】
次に、引出電極２を露出させるために、レーザーを用いて封止部４に開口部を形成し、その開口部にバンプ３を形成する。接地用パッドＴ３は天板９と導通しているため、天板９の任意の位置を露出させて、バンプ３を形成する。その後、ダイシング処理をして個片化し、個々のＷＬＰを得る。
【0043】
次に、実施例１の変形例について説明する。図９は実施例１の変形例を示す図である。本変形例及び以下の実施例では、図４に示した支持柱８と天板９は形成されない。セラミックなどの絶縁性基板の単層または積層基板からなるパッケージ基板６００の実装面６０１に、図４に示した弾性表面波フィルタ１００がフリップチップボンディングされている。パッケージ基板６００上にはシールリングＳＲに対応する位置にフレームＦが形成されている。フレームＦは、例えば樹脂や金属により形成され、シールリングＳＲと接着されている。フレームＦは、封止性を向上するために、内側の領域を完全に囲うように形成されていることが望ましい。なお、シールリングＳＲの部材とパッケージ基板の部材の密着性が良い場合やハーメチックに封止する必要がない場合などには、フレームＦは特に無くてもよい。
【0044】
図１０は実施例１の変形例のパッケージ基板６００の実装面６０１を示す図である。図１０に示すＴ１１ｓ〜Ｔ１５ｓに、素子基板１上に形成されたパッドＴ１〜５がそれぞれ対応して、バンプ３を介してフリップチップ実装される。パッドＴ１〜Ｔ５はそれぞれ図９に示すビア７及び内層パターン６０２を介して外部接続端子６０３に接続されている。Ｔ１４ｓはＬ１２ｓを介してグランドＧＮＤに接続されている。Ｔ１３ｓはＬ１１ｓを介してグランドＧＮＤに接続されている。ここで、Ｌ１１ｓ、Ｌ１２ｓ、及び／又はグランドＧＮＤは、内層に形成されていてもよい。また、Ｌ１１ｓが接続されるグランドＧＮＤと、Ｌ１２ｓが接続されるグランドＧＮＤは、電気的に接続されないで、すなわち、共通の電位にならないまま外部接続端子に接続されていてもよい。多重モード型ＳＡＷフィルタやラティス型フィルタの設計手法などを用いて、平衡入力型又は平衡出力型のフィルタを構成する場合には、バランス特性が良くなる場合があるからである。なお、内層にバランを構成してもよい。
【実施例2】
【0045】
実施例２は、実施例１乃至実施例１の変形例にかかる共振器を、バルク波を励振させる弾性薄膜共振器（ＦＢＡＲ）で構成した例である。実施例２の共振器は、図１１に示すように、シリコン等からなる素子基板１０上に、下部電極１１、圧電薄膜１２、上部電極１３がこの順序で形成され、下部電極と素子基板１０の間には、音響反射手段１４が形成されている。音響反射手段１４、下部電極１１、圧電薄膜１２及び上部電極１３が重なる領域において、重なる方向に振動することにより、共振器として作用する。図１０に示した例では、音響反射手段１４としての空隙は、前記重なる領域が円乃至楕円形状をしており、下部電極１１、圧電薄膜１２及び上部電極１３がドーム状に形成されていることにより構成される。音響反射手段１４としての空隙は、素子基板１０上にキャビティを形成することにより構成されてもよく、この場合、下部電極１１、圧電薄膜１２及び上部電極１３の積層体は略平坦に形成され、下部電極１１、圧電薄膜１２及び上部電極１３が重なる領域は、四角形や五角形などの多角形を形成し得る。
【0046】
図１２はＦＢＡＲを用いてラダー型フィルタ８００を構成した例である。実施例１と同様、素子基板１上に形成された入力用パッドＴ１と出力用パッドＴ２の近くにラダー型フィルタと各端子を囲うようにシールリングＳＲが形成されている。その他の構成は実施例１及び実施例１の変形例と同様であるので説明を省略する。
【実施例3】
【0047】
実施例３は、実施例１、実施例１の変形例乃至実施例２にかかる共振器を、ＦＢＡＲとは異なる種類の弾性薄膜共振器（ＳＭＲ）で構成した例である。実施例３の共振器は、図１３に示すように、シリコン等からなる素子基板１０上に、下部電極１１、圧電薄膜１２、上部電極１３がこの順序で形成される。下部電極と基板の間には、空隙のかわりに音響反射手段１４が形成されている。音響反射手段１４、下部電極１１、圧電薄膜１２及び上部電極１３が重なる領域において、重なる方向に振動することにより、共振器として作用する。図１２に示した例では、音響反射手段１４として、音響インピーダンスが極端に異なる３層のシリコンＳｉＯ２と２層のタングステンを交互に積層することにより、素子基板１０上に形成されている。３層のシリコンＳｉＯ２と２層のタングステンは、膜厚がλの4分の1である薄膜である。なおλは共振周波数における伝搬波長である。その他の構成は実施例１乃至実施例２と同様であるので説明を省略する。
【0048】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は本開示の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0049】
１、１０・・・素子基板 ２・・・引出電極 ３・・・バンプ ４・・・封止部 ５・・・接続配線 ７・・・ビア ８・・・支持柱 ９・・・天板 １１・・・下部電極 １２・・・圧電薄膜 １３・・・上部電極 １４・・・音響反射手段 ６００・・・パッケージ基板