(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162100
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】弾性波装置および通信装置
(51)【国際特許分類】
H03H 9/25 20060101AFI20241114BHJP
【ＦＩ】
H03H9/25 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077305
(22)【出願日】2023-05-09
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】前田 和孝
【テーマコード（参考）】
5J097
【Ｆターム（参考）】
5J097AA24
5J097HA01
5J097JJ03
5J097JJ06
5J097JJ09
5J097KK01
5J097KK09
5J097KK10
(57)【要約】
【課題】弾性波装置の反りを低減する。
【解決手段】弾性波装置は、第１面を有する実装基板と、前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えている。前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい。
【選択図】図１
【解決手段】弾性波装置は、第１面を有する実装基板と、前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えている。前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面を有する実装基板と、
前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、
前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えており、
前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい、弾性波装置。
前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、
前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えており、
前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい、弾性波装置。
【請求項2】
前記圧電基板上に位置しているＩＤＴ電極と、
前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材と、をさらに備えており、
前記封止部材の少なくとも一部は、前記第１面と前記第２面との間に位置している、請求項１に記載の弾性波装置。
前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材と、をさらに備えており、
前記封止部材の少なくとも一部は、前記第１面と前記第２面との間に位置している、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項3】
前記第１面と前記第２面とを接続する複数のバンプをさらに有しており、
前記第１面または前記第２面の平面透視において、複数の前記バンプによって包囲されておらず、かつ、前記第１面または前記第２面に直交する断面の断面視において、前記第１面と前記第２面と１つの前記バンプとによって包囲されている空間が、前記封止部材によって満たされている、請求項２に記載の弾性波装置。
前記第１面または前記第２面の平面透視において、複数の前記バンプによって包囲されておらず、かつ、前記第１面または前記第２面に直交する断面の断面視において、前記第１面と前記第２面と１つの前記バンプとによって包囲されている空間が、前記封止部材によって満たされている、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項4】
前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材をさらに備えており、
前記板状部材と前記実装基板との間の空間が、前記封止部材によって満たされている、請求項１に記載の弾性波装置。
前記板状部材と前記実装基板との間の空間が、前記封止部材によって満たされている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項5】
前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、前記圧電基板の線膨張係数よりも大きく、
前記実装基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％以上かつ１２０％以下であり、
前記圧電基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％よりも小さい、請求項１に記載の弾性波装置。
前記実装基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％以上かつ１２０％以下であり、
前記圧電基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％よりも小さい、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項6】
前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、前記圧電基板の線膨張係数よりも小さく、
前記実装基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％以上かつ１２０％以下であり、
前記圧電基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の１２０％よりも大きい、請求項１に記載の弾性波装置。
前記実装基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％以上かつ１２０％以下であり、
前記圧電基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の１２０％よりも大きい、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項7】
前記第１面の反対側に位置している前記実装基板の下面から、前記板状部材の上面までの距離は、５００μｍ以下である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項8】
前記実装基板のヤング率および前記板状部材のヤング率は、７０ＧＰａ以上である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項9】
前記実装基板は、アルミナを含んでおり、
前記板状部材は、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏの合金を含んでいる、請求項１に記載の弾性波装置。
前記板状部材は、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏの合金を含んでいる、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項10】
前記板状部材は、前記合金としてコバールを含んでいる、請求項９に記載の弾性波装置。
【請求項11】
前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材をさらに備えており、
前記封止部材は、絶縁体である、請求項１に記載の弾性波装置。
前記封止部材は、絶縁体である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項12】
請求項１に記載の弾性波装置を備えている、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の一態様は、弾性波装置に関する。
【背景技術】
【0002】
下記の特許文献１には、弾性波装置の一構成例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－１７０６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
弾性波装置の反りを低減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様に係る弾性波装置は、第１面を有する実装基板と、前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えており、前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一態様によれば、弾性波装置の反りを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態１における弾性波装置の一構成例を示す。
【図2】実施形態１における弾性波装置の別の構成例を示す。
【図3】板状部材を有していない弾性波装置のシミュレーションモデルを概略的に示す。
【図5】封止部材ＣＴＥと各パターンにおける反り量との関係の例を示す。
【図7】それぞれのＴｇにおける封止部材ＣＴＥとパターン１における反り量との関係の例を示す。
【図9】実施形態２における通信装置の概略的な構成を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0008】
〔実施形態１〕
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。本明細書において述べる各コンポーネント、各材料、および各数値はいずれも、内容上矛盾のない限り、単なる例示である。それゆえ、内容上矛盾のない限り、例えば各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。本明細書では、特に矛盾のない限り、２つの数ＡおよびＢについての表記「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上かつＢ以下」を表す。
実施形態１について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明したコンポーネント（構成要素）と同じ機能を有するコンポーネントについては、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。本明細書において述べる各コンポーネント、各材料、および各数値はいずれも、内容上矛盾のない限り、単なる例示である。それゆえ、内容上矛盾のない限り、例えば各コンポーネントの位置関係および接続関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。本明細書では、特に矛盾のない限り、２つの数ＡおよびＢについての表記「Ａ～Ｂ」は、「Ａ以上かつＢ以下」を表す。
【0009】
（弾性波装置１００の一構成例）
図１は、実施形態１の弾性波装置１００の一構成例を示す。図１では、弾性波装置１００の積層構造が断面視にて模式的に示されている。弾性波装置１００は、複数の弾性波素子１を有していてよい。図１では、１つの弾性波素子１が示されている。本開示の一態様に係る弾性波素子は、弾性波共振子とも称される。
図１は、実施形態１の弾性波装置１００の一構成例を示す。図１では、弾性波装置１００の積層構造が断面視にて模式的に示されている。弾性波装置１００は、複数の弾性波素子１を有していてよい。図１では、１つの弾性波素子１が示されている。本開示の一態様に係る弾性波素子は、弾性波共振子とも称される。
【0010】
本明細書では、説明の便宜上、図１に示す直交座標系（Ｄ１・Ｄ２・Ｄ３座標系）を導入する。実施形態１の例におけるＤ１方向は、弾性波素子１の圧電基板３内を伝搬する弾性波の伝搬方向である。図１に示す通り、弾性波素子１の複数の電極指４２は、Ｄ１方向に配列されていてよい。Ｄ２方向は、Ｄ１方向と交差する方向の例である。電極指４２は、Ｄ２方向に延在していてよい。Ｄ３方向は、弾性波装置１００の各部の厚み方向である。本明細書では、Ｄ３方向の正の向きを上方向として説明する。したがって、Ｄ３方向の負の向きは下方向である。
【0011】
弾性波装置１００は、実装基板２と圧電基板３と板状部材９を有していてよい。図１の例では、実装基板２と圧電基板３と板状部材９とは、下側から上側へとこの順に位置している。
【0012】
実装基板２は、弾性波装置１００の各部を支持する。したがって、実装基板２は、当該各部よりも下側に位置している。実装基板２は、第１面Ｓ１を有していてよい。第１面Ｓ１は、弾性波素子１が実装される実装面であってよい。図１に示す通り、第１面Ｓ１は、実装基板２の上面であってよい。したがって、実装基板２は、第１面Ｓ１の反対側に位置している下面ＳＬを有していてよい。
【0013】
一例として、実装基板２は、ＨＴＣＣ（High Temperature Co-fired Ceramics，高温同時焼成セラミックス）基板であってよい。したがって、実装基板２は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含んでいてよい。
【0014】
別の例として、実装基板２は、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics，低温同時焼成セラミックス）基板であってもよい。さらに別の例として、実装基板２は、任意の有機材料によって構成された有機基板であってもよい。
【0015】
圧電基板３は、実装基板２の第１面と対向している第２面Ｓ２を有していてよい。そして、圧電基板３は、第２面の反対側に位置している第３面Ｓ３を有していてよい。したがって、第２面Ｓ２は圧電基板３の下面であってよく、第３面Ｓ３は圧電基板３の上面であってよい。
【0016】
圧電基板３は、圧電体を含んでいてよい。例えば、圧電基板３は、圧電体として、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３：ＬＴとも称される）またはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：ＬＮとも称される）を含んでいてよい。
【0017】
圧電基板３は、圧電体層（例：ＬＴまたはＬＮの層）と他の材料の層とを含む多層基板であってもよい。例えば、圧電基板３は、圧電体層に対して、当該圧電体層よりも薄い他の材料の層を貼り合わせることによって形成された、貼り合わせ基板であってよい。
【0018】
本明細書では、例えば、ＬＴとＳｉとが上側からこの順に位置している層構造を、「ＬＴ／Ｓｉ」と表記する。一例として、圧電基板３の層構造は、ＬＴ／Ｓｉであってよい。あるいは、圧電基板３の層構造は、ＬＴ／サファイアであってもよい。
【0019】
別の例として、圧電基板３の層構造は、ＬＴ／低音速層／Ｓｉという層構造であってもよい。低音速層は、ＬＴまたはＬＮよりも低いバルク波音速を有していればよい。ＬＴまたはＬＮよりも低いバルク波音速を有する低音速材料としては、例えばＳｉＯ２を挙げることができる。
【0020】
さらに別の例として、圧電基板３の層構造は、ＬＴ／［低音響インピーダンス層／高音響インピーダンス層］／Ｓｉであってもよい。［低音響インピーダンス層／高音響インピーダンス層］は、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが交互に積層された多層反射膜を表す。低音響インピーダンス層は、ＬＴまたはＬＮよりも低い音響インピーダンスを有していればよい。ＬＴまたはＬＮよりも低い音響インピーダンスを有する低音響インピーダンス材料としては、例えばＳｉＯ２を挙げることができる。高音響インピーダンス層は、低音響インピーダンス層よりも高い音響インピーダンスを有していればよい。低音響インピーダンス層よりも高い音響インピーダンスを有する高音響インピーダンス層の材料（高音響インピーダンス材料）としては、例えばＨｆＯ２を挙げることができる。
【0021】
したがって、一例として、多層反射膜の層構造は、［ＳｉＯ２／ＨｆＯ２］であってよい。圧電基板３は、複数の多層反射膜を有していてよい。一例として、圧電基板３は、４つの多層反射膜を有していてよい。したがって、圧電基板３の層構造は、ＬＴ／［ＳｉＯ２／ＨｆＯ２］×４／Ｓｉであってよい。
【0022】
弾性波装置１００は、実装基板２の第１面Ｓ１と圧電基板３の第２面Ｓ２とを接続する複数のバンプＢＰを有していてよい。図１では、２つのバンプＢＰが示されている。バンプＢＰは、例えばはんだであってよい。弾性波装置１００は、圧電基板３上に位置しているＩＤＴ（Interdigital Transduce）電極４を有していてよい。図１に示す通り、圧電基板３およびＩＤＴ電極４は、弾性波素子１のコンポーネントでもある。
【0023】
ＩＤＴ電極４は、弾性波を励振する。このことから、ＩＤＴ電極４は、励振電極とも称される。ＩＤＴ電極４は、複数の電極指４２を有していてよい。一例として、ＩＤＴ電極４は、第２面Ｓ２上に位置していてよい。したがって、電極指４２は、第２面Ｓ２上に位置していてよい。
【0024】
以上の通り、弾性波素子１は、バンプＢＰを用いて、第１面Ｓ１上に実装されてよい。第１面Ｓ１に対向する第２面Ｓ２上にＩＤＴ電極４を位置させることにより、第３面Ｓ３上にＩＤＴ電極４を位置させた場合に比べて、弾性波装置１００を薄型化（低背化）できる。
【0025】
図１の例におけるＩＤＴ電極４は、弾性波装置１００の断面視において、複数のバンプＢＰによって包囲されている空間内に位置している。図１の例における当該空間は、以下に述べる封止部材８によって満たされていない。したがって、ＩＤＴ電極４による弾性波の励振は、封止部材８によって妨げられない。
【0026】
弾性波装置１００は、圧電基板３の少なくとも一部を封止する封止部材８を有していてよい。封止部材８の少なくとも一部は、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２との間（例：図１の空間ＳＰ１内）に位置していてよい。このように封止部材８を位置させることにより、封止部材８によって圧電基板３を支持できる。それゆえ、Ｄ３方向における圧電基板３の反りを低減できる。図１の例では、封止部材８は、第１面Ｓ１および第２面Ｓ２の両方に接している。
【0027】
封止部材８は、絶縁体であってよい。一例として、封止部材８は、任意の種類のエポキシ樹脂であってよい。この場合、封止部材８は、フィラーをさらに含んでいてもよい。フィラーの材料は、例えばＳｉＯ２であってよい。別の例として、封止部材８は、異なる硬化速度を有する複数のエポキシ樹脂を含む多層樹脂であってもよい。
【0028】
一例として、板状部材９は、圧電基板３の第３面Ｓ３に接触していてよい。別の例として、板状部材９は、他の部材を介して第３面Ｓ３に対して固定されていてもよい。図１の例では、板状部材９は、封止部材８を介して第３面Ｓ３に対して固定されている。したがって、例えば、板状部材９と圧電基板３との間の空間は、封止部材８によって満たされうる。このように封止部材８を位置させることにより、封止部材８によって板状部材９を支持できる。それゆえ、板状部材９の反りを低減できる。
【0029】
一例として、板状部材９は、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏの合金を含んでいてよい。したがって、例えば、板状部材９は、合金としてコバール（ｋｏｖａｒ）を含んでいてよい。別の例として、板状部材９は、ＣｕまたはＳＵＳを含んでいてもよい。
【0030】
図１に示す通り、板状部材９は、圧電基板３の第３面Ｓ３に対向する面（例：板状部材９の下面）を有している。板状部材９の上面ＳＵは、当該下面の反対側に位置している。図１の例において、弾性波装置１００の高さは、実装基板２の下面ＳＬから板状部材９の上面ＳＵまでの距離Ｄとして表すことができる。上述の通り、弾性波装置１００は、薄型の装置であってよい。したがって、例えば、Ｄは５００μｍ以下であってよい。
【0031】
例えば、弾性波装置１００の各部に生じる振動を低減するために、実装基板２および板状部材９は、比較的高い剛性を有していてよい。一例として、実装基板２のヤング率および板状部材９のヤング率は、７０ＧＰａ以上であってよい。
【0032】
アルミナのヤング率は２８０ＧＰａ程度であり、コバールのヤング率は１２８ＧＰａ程度である。したがって、一例として、実装基板２としてＬＴＣＣ基板を用い、かつ、板状部材９の材料としてコバールを用いた場合に、耐振性に優れた弾性波装置１００が実現される。
【0033】
続いて、弾性波装置１００の各部の線膨張係数（以下、ＣＴＥと表記）について述べる。本明細書では、実装基板２のＣＴＥを実装基板ＣＴＥと表記し、圧電基板３のＣＴＥを圧電基板ＣＴＥと表記し、封止部材８のＣＴＥを封止部材ＣＴＥと表記し、板状部材９のＣＴＥを板状部材ＣＴＥと表記する。
【0034】
実装基板ＣＴＥおよび板状部材ＣＴＥは、圧電基板ＣＴＥよりも大きく設定されていればよい。この場合、例えば、圧電基板ＣＴＥは、板状部材ＣＴＥの８０％よりも小さく設定されていればよい。
【0035】
あるいは、実装基板ＣＴＥおよび板状部材ＣＴＥは、圧電基板ＣＴＥよりも小さく設定されていてもよい。この場合、例えば、圧電基板ＣＴＥは、板状部材ＣＴＥの１２０％よりも大きく設定されていればよい。
【0036】
実装基板ＣＴＥと板状部材ＣＴＥとは、概ね同等であってよい。例えば、実装基板ＣＴＥは、板状部材ＣＴＥの８０％～１２０％であってよい。その一方、上述の通り、圧電基板ＣＴＥは、板状部材ＣＴＥの８０～１２０％の範囲外にあるように設定されうる。
【0037】
アルミナのＣＴＥは５～７ｐｐｍ／Ｋ程度であり、コバールのＣＴＥも５～７ｐｐｍ／Ｋ程度である。したがって、例えば、実装基板２がＨＴＣＣ基板である場合、板状部材９の材料としてコバールが用いられてよい。
【0038】
有機基板のＣＴＥは、当該有機基板の構成に応じて異なりうる。一例として、有機基板のＣＴＥは、当該有機基板の内部の配線量に応じて異なりうる。このため、例えば、有機基板のＣＴＥは、８～１５ｐｐｍ／Ｋ程度である。したがって、実装基板２が有機基板である場合、当該有機基板のＣＴＥに応じて、例えばＣｕまたはＳＵＳの一方が板状部材９の材料として選択されてよい。
【0039】
圧電体は、ＣＴＥについて異方性を有していることが一般的である。例えば、ＬＴは、ある方向において約１６ｐｐｍ／ＫのＣＴＥを有しており、かつ、当該方向と直交する方向において約８ｐｐｍ／ＫのＣＴＥを有している。したがって、本明細書における圧電基板ＣＴＥは、弾性波装置１００の性能評価において注目すべき方向に応じて決定（言い換えれば、評価）される値であってよい。以下に述べるシミュレーションの各例では、ＬＴのＣＴＥが約１６ｐｐｍ／Ｋとして設定されている。
【0040】
上述の通り、圧電基板３は、圧電体層に対する付加的な層を有していてよい。圧電基板３における圧電体層は、その他の層よりも大きい厚みを有する主たる層であることが一般的である。そこで、本明細書における圧電基板ＣＴＥは、圧電体層のＣＴＥのみを考慮して決定されてよい。
【0041】
ただし、本明細書における圧電基板ＣＴＥは、圧電基板３の全ての層のＣＴＥを考慮して決定されてもよい。一例として、圧電基板３がＬＴ／Ｓｉ構造を有している場合を考える。ＳｉのＣＴＥは、約３ｐｐｍ／Ｋである。この場合、例えば、当該圧電基板３のＣＴＥは、ＬＴおよびＳｉの各ＣＴＥと、ＬＴ層およびＳｉ層の厚さとに基づいて決定されてよい。
【0042】
（弾性波装置１００の別の構成例）
図２は、弾性波装置１００の別の構成例を示す。図２は、図１と対になる図である。図２に示す通り、第１面Ｓ１または第２面Ｓ２の平面透視において、複数のバンプＢＰによって包囲されておらず、かつ、第１面Ｓ１または第２面Ｓ２に直交する断面の断面視において、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２と１つのバンプＢＰとによって包囲されている空間が、封止部材８によって満たされていてもよい。図２の空間ＳＰ２は、当該空間の例である。
図２は、弾性波装置１００の別の構成例を示す。図２は、図１と対になる図である。図２に示す通り、第１面Ｓ１または第２面Ｓ２の平面透視において、複数のバンプＢＰによって包囲されておらず、かつ、第１面Ｓ１または第２面Ｓ２に直交する断面の断面視において、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２と１つのバンプＢＰとによって包囲されている空間が、封止部材８によって満たされていてもよい。図２の空間ＳＰ２は、当該空間の例である。
【0043】
このように封止部材８を位置させることにより、バンプＢＰの近傍においても封止部材８によって圧電基板３を支持できる。それゆえ、バンプＢＰの近傍における圧電基板３の反りを低減できる。バンプＢＰの数が少ない場合、圧電基板３の反りに起因して１つのバンプＢＰに加わる応力は比較的大きくなる。それゆえ、上記の構成は、バンプＢＰへの応力集中を緩和するためにも有益である。
【0044】
絶縁体は、バンプＢＰに対して良好な密着性を有していることが一般的である。このため、上述の通り、封止部材８は絶縁体であってよい。別の例として、図２の空間ＳＰ２を満たす絶縁体は、バンプＢＰの表面に形成された絶縁性の被膜であってもよい。
【0045】
（シミュレーションによる検討）
本願の発明者ら（以下、「発明者ら」と略記）は、弾性波装置１００の創作に先立ち、弾性波装置における反りについての様々なシミュレーションを行った。本明細書では、板状部材９を有していない弾性波装置のシミュレーションモデルをＳＩＭと表記する。その一方、板状部材９を有している弾性波装置（例：弾性波装置１００）のシミュレーションモデルをＳＩＭ１と表記する。はじめに、ＳＩＭについて述べる。
本願の発明者ら（以下、「発明者ら」と略記）は、弾性波装置１００の創作に先立ち、弾性波装置における反りについての様々なシミュレーションを行った。本明細書では、板状部材９を有していない弾性波装置のシミュレーションモデルをＳＩＭと表記する。その一方、板状部材９を有している弾性波装置（例：弾性波装置１００）のシミュレーションモデルをＳＩＭ１と表記する。はじめに、ＳＩＭについて述べる。
【0046】
図３は、ＳＩＭを概略的に示す。図３において、符号３０１はＳＩＭの上側の構成を示す平面図であり、符号３０２はＳＩＭの上側の構成を示す斜視図であり、符号３０３はＳＩＭの下側の構成を示す平面図である。図３に示す通り、ＳＩＭは、Ｄ１方向およびＤ２方向に対称性を有する１／４モデルとして設定されている。
【0047】
弾性波装置の温度変化時には、実装基板ＣＴＥと圧電基板ＣＴＥとの差異に起因して、実装基板２の反りが生じうる。そこで、発明者らは、ＳＩＭを用いて実装基板２の反りシミュレーションを行った。図４は、ＳＩＭにおける反りシミュレーション結果の例を示す。図４の例において、発明者らは、１５０℃から２５℃への温度低下が生じた場合についてシミュレーションを行った。図４の例における封止部材ＣＴＥは、１４に設定されている。
【0048】
本明細書では、実装基板２のクライ反りを正の反り量によって表す。クライ反りとは、実装基板２の端部が封止部材８とは反対側（すなわち下側）に反ることを意味する。したがって、実施形態１の例におけるクライ反りは、実装基板２の中央部において上に凸の反りが生じることを意味する。図４では、クライ反りを「Ｃｒｙ」と表記している。
【0049】
また、本明細書では、実装基板２のスマイル反りを負の反り量によって表す。スマイル反りとは、実装基板２の端部が封止部材８の側（すなわち上側）に反ることを意味する。したがって、実施形態１の例におけるスマイル反りは、実装基板２の中央部において下に凸の反りが生じることを意味する。図４では、スマイル反りを「Ｓｍｉｌｅ」と表記している。以降の説明では、実装基板２の反り量を、単に「反り量」と略記する。
【0050】
図４の例における凡例「ＨＴＣＣ」は実装基板２がＨＴＣＣであることを表し、凡例「有機基板」は実装基板２が有機基板であることを表す。また、凡例「ＬＴ」は圧電基板３がＬＴ層であることを表し、凡例「貼り合わせ」は圧電基板３が貼り合わせ基板であることを表す。実施形態１のシミュレーションの例では、ＬＴ／Ｓｉの貼り合わせ基板が考慮されている。本明細書では、例えば、凡例「ＬＴ」と凡例「ＨＴＣＣ」との組み合わせを、ＬＴ－ＨＴＣＣと表記する。
【0051】
図４に示す通り、発明者らは、
・パターン１：ＬＴ－ＨＴＣＣ
・パターン２：ＬＴ－有機基板
・パターン３：貼り合わせ－ＨＴＣＣ
・パターン４：貼り合わせ－有機基板
の４通りについてシミュレーションを行った。
・パターン１：ＬＴ－ＨＴＣＣ
・パターン２：ＬＴ－有機基板
・パターン３：貼り合わせ－ＨＴＣＣ
・パターン４：貼り合わせ－有機基板
の４通りについてシミュレーションを行った。
【0052】
シミュレーションの結果、パターン１～３ではスマイル反りが生じ、パターン４ではクライ反りが生じることが確認された。加えて、パターン１・４における反り量の絶対値は、パターン２・３における反り量の絶対値に比べてかなり大きいことが確認された。以上の通り、圧電基板３の材料と実装基板２の材料との組み合わせに応じて、反り量の絶対値および反り方向が顕著に変化しうることが、ＳＩＭによるシミュレーションを通じて確認された。
【0053】
（封止部材ＣＴＥと反り量との関係の例）
続いて、発明者らは、様々な封止部材ＣＴＥの値を設定し、それぞれの当該値について、ＳＩＭによるシミュレーションによって各パターンにおける反り量を導出した。図５は、発明者らによって導出された、封止部材ＣＴＥの値と各パターンにおける反り量との関係の例を示す。図６は、図５の数値をプロットしたグラフを示す。図６のグラフにおいて、横軸は封止部材ＣＴＥであり、縦軸は反り量である。
続いて、発明者らは、様々な封止部材ＣＴＥの値を設定し、それぞれの当該値について、ＳＩＭによるシミュレーションによって各パターンにおける反り量を導出した。図５は、発明者らによって導出された、封止部材ＣＴＥの値と各パターンにおける反り量との関係の例を示す。図６は、図５の数値をプロットしたグラフを示す。図６のグラフにおいて、横軸は封止部材ＣＴＥであり、縦軸は反り量である。
【0054】
図６に示す通り、各パターンにおける反り量は、封止部材ＣＴＥに応じて変化することが確認された。具体的には、パターン１～４のいずれにおいても、封止部材ＣＴＥの増加に伴って反り量が減少する傾向が確認された。
【0055】
したがって、例えば、圧電基板３の材料と実装基板２の材料との組み合わせ次第では、封止部材ＣＴＥを適切に設定することにより、反り量の絶対値を十分に小さくすることができる。例えば、封止部材ＣＴＥが１４の場合には、パターン２およびパターン３における反り量の絶対値は、０にかなり近い。
【0056】
しかしながら、圧電基板３の材料と実装基板２の材料との組み合わせ次第では、封止部材ＣＴＥの設定のみでは、反り量の絶対値を十分に小さくすることが難しい場合もある。一例として、パターン１では、封止部材ＣＴＥが１４の場合に、大きいスマイル反りが生じている。このことから、封止部材ＣＴＥをさらに小さく設定したとしても、パターン１におけるスマイル反りを十分に低減するには至らない。
【0057】
別の例として、パターン４では、封止部材ＣＴＥが１４の場合に、大きいクライ反りが生じている。このことから、封止部材ＣＴＥをさらに大きく設定したとしても、パターン４におけるクライ反りを十分に低減するには至らない。
【0058】
（パターン１に関するさらなる検討）
一般的な樹脂材料は、アルミナに比べてかなり低い剛性を有している。そこで、例えばパターン１において、高Ｔｇ樹脂（高いガラス転移温度Ｔｇを有する樹脂）を封止部材８の材料として用いることにより、パターン１におけるスマイル反りを緩和しうると考えられる。樹脂材料の剛性は、Ｔｇが大きくなるにつれて増加することが一般的であるためである。
一般的な樹脂材料は、アルミナに比べてかなり低い剛性を有している。そこで、例えばパターン１において、高Ｔｇ樹脂（高いガラス転移温度Ｔｇを有する樹脂）を封止部材８の材料として用いることにより、パターン１におけるスマイル反りを緩和しうると考えられる。樹脂材料の剛性は、Ｔｇが大きくなるにつれて増加することが一般的であるためである。
【0059】
上述の図５～図６の例では、Ｔｇは１３０℃に設定されている。そこで、発明者らは、Ｔｇを１５０℃よりも高い値に変更した上で、パターン１におけるシミュレーションを行った。図７は、それぞれのＴｇにおける封止部材ＣＴＥの値とパターン１における反り量との関係の例を示す。図８は、図７の数値をプロットしたグラフを示す。上述の説明から明らかである通り、図７～図８におけるＴｇ＝１３０℃の結果は、図５～図６におけるパターン１の結果と同等である。
【0060】
図８に示す通り、高Ｔｇ樹脂を使用することにより（すなわち、Ｔｇを１５０℃よりも高い値に設定することにより）、パターン１におけるスマイル反りを低減できることが確認された。したがって、高Ｔｇ樹脂を使用し、かつ、封止部材ＣＴＥをより小さい値に設定することで、パターン１における反り量の絶対値をある程度小さくできる。
【0061】
ただし、高Ｔｇ樹脂を使用し、かつ、封止部材ＣＴＥを十分に小さい値（例：２ｐｐｍ／Ｋ）に設定した場合であっても、パターン１における反り量は－０．８０程度である。したがって、高Ｔｇおよび低ＣＴＥを有する樹脂材料を使用したとしても、パターン１におけるスマイル反りを十分に低減するには至らない。
【0062】
（ＳＩＭ１を用いた検討）
ＳＩＭから得られた以上の結果を踏まえ、発明者らは、ＳＩＭ１を用いて実装基板２の反りシミュレーションを行った。ＳＩＭ１は、パターン１におけるＳＩＭに対して、板状部材９が付加されたシミュレーションモデルである。ＳＩＭ１を用いたシミュレーションでは、板状部材９の材料としてコバールが選択されている。当該シミュレーションでは、コバールのヤング率は１２８ＧＰａに設定されており、コバールのＣＴＥ（板状部材ＣＴＥ）が６．１ｐｐｍ／Ｋに設定されている。
ＳＩＭから得られた以上の結果を踏まえ、発明者らは、ＳＩＭ１を用いて実装基板２の反りシミュレーションを行った。ＳＩＭ１は、パターン１におけるＳＩＭに対して、板状部材９が付加されたシミュレーションモデルである。ＳＩＭ１を用いたシミュレーションでは、板状部材９の材料としてコバールが選択されている。当該シミュレーションでは、コバールのヤング率は１２８ＧＰａに設定されており、コバールのＣＴＥ（板状部材ＣＴＥ）が６．１ｐｐｍ／Ｋに設定されている。
【0063】
上記シミュレーションにより、
・コバールの厚み３５μｍの場合：反り量の絶対値は－０．５１ｍｍ
・コバールの厚み７０μｍの場合：反り量の絶対値は－０．２９ｍｍ
という結果が得られた。
・コバールの厚み３５μｍの場合：反り量の絶対値は－０．５１ｍｍ
・コバールの厚み７０μｍの場合：反り量の絶対値は－０．２９ｍｍ
という結果が得られた。
【0064】
（弾性波装置１００の効果）
ＳＩＭ１によるシミュレーション結果は、実装基板２がＨＴＣＣであり、圧電基板３がＬＴであり、板状部材９がコバールである場合に、実装基板２のスマイル反りを効果的に低減できることを裏付けている。
ＳＩＭ１によるシミュレーション結果は、実装基板２がＨＴＣＣであり、圧電基板３がＬＴであり、板状部材９がコバールである場合に、実装基板２のスマイル反りを効果的に低減できることを裏付けている。
【0065】
上述の通り、アルミナのＣＴＥは５～７ｐｐｍ／Ｋ程度であり、コバールのＣＴＥは５～７ｐｐｍ／Ｋ程度であり、シミュレーションにおけるＬＴのＣＴＥが約１６ｐｐｍ／Ｋである。したがって、弾性波装置１００では、実装基板ＣＴＥおよび板状部材ＣＴＥが、圧電基板ＣＴＥよりも小さく設定されていてよい。ＳＩＭ１における上記結果は、この場合の一例を示している。
【0066】
上述の図１に示す通り、弾性波装置１００における実装基板２および板状部材９は、Ｄ３方向において圧電基板３を挟むように位置している。このことから、弾性波装置１００における実装基板２の反りの低減は、実装基板ＣＴＥおよび板状部材ＣＴＥを、圧電基板ＣＴＥに対して相異させることによって実現されると考えられる。したがって、別の例として、実装基板ＣＴＥおよび板状部材ＣＴＥは、圧電基板ＣＴＥよりも大きく設定されていてもよい。この場合にも、実装基板２の反りを効果的に低減できると期待される。
【0067】
以上の通り、弾性波装置１００によれば、圧電基板３の材料と実装基板２の材料との様々な組み合わせについて、実装基板２の反りを効果的に低減できる。また、弾性波装置１００によれば、実装基板２の反りを低減することに伴って、圧電基板３の反りを低減することもできる。このように、実施形態１によれば、弾性波装置１００の反りを低減できる。
【0068】
また、弾性波装置１００によれば、圧電基板３の反りを低減することができるので、バンプＢＰへの応力集中を緩和することも可能となる。
【0069】
〔実施形態２〕
図９は、実施形態２における通信装置１５１の概略的な構成を例示する。通信装置１５１は、電波を利用した無線通信を行う。通信装置１５１は、本開示の一態様に係る弾性波装置（例：弾性波装置１００）を含んでいてよい。図９における送信フィルタ１０９Ｔおよび受信フィルタ１１１Ｒはいずれも、当該弾性波装置の例である。
図９は、実施形態２における通信装置１５１の概略的な構成を例示する。通信装置１５１は、電波を利用した無線通信を行う。通信装置１５１は、本開示の一態様に係る弾性波装置（例：弾性波装置１００）を含んでいてよい。図９における送信フィルタ１０９Ｔおよび受信フィルタ１１１Ｒはいずれも、当該弾性波装置の例である。
【0070】
通信装置１５１において、送信すべき情報を含む送信情報信号ＴＩＳは、ＲＦ－ＩＣ（Radio Frequency-Integrated Circuit）１５３によって変調および周波数の引き上げ（搬送波周波数を有する高周波信号への変換）がなされ、送信信号ＴＳへと変換されてよい。バンドパスフィルタ１５５は、ＴＳについて、送信用の通過帯以外の不要成分を除去してよい。次いで、不要成分除去後のＴＳは、増幅器１５７によって増幅された後、送信フィルタ１０９Ｔに入力されてよい。
【0071】
送信フィルタ１０９Ｔは、送信端子を介して入力された送信信号ＴＳから、送信用の通過帯以外の不要成分を除去してよい。送信フィルタ１０９Ｔは、アンテナ端子ＡＮＴを介して、不要成分除去後のＴＳをアンテナ１５９に出力してよい。アンテナ１５９は、自身に入力された電気信号であるＴＳを、無線信号としての電波に変換し、当該電波を通信装置１５１の外部に送信してよい。
【0072】
また、アンテナ１５９は、受信した外部からの電波を、電気信号である受信信号ＲＳに変換してよい。アンテナ１５９は、アンテナ端子ＡＮＴを介して、ＲＳを受信フィルタ１１１Ｒに入力してよい。受信フィルタ１１１Ｒは、入力されたＲＳから受信用の通過帯以外の不要成分を除去してよい。受信フィルタ１１１Ｒは、不要成分除去後の受信信号ＲＳを、受信端子を介して、増幅器１６１へ出力してよい。出力されたＲＳは、増幅器１６１によって増幅されてよい。バンドパスフィルタ１６３は、増幅後のＲＳについて、受信用の通過帯以外の不要成分を除去してよい。不要成分除去後のＲＳは、ＲＦ－ＩＣ１５３によって周波数の引き下げおよび復調がなされ、受信情報信号ＲＩＳへと変換されてよい。
【0073】
ＴＩＳおよびＲＩＳは、適宜な情報を含む低周波信号（ベースバンド信号）であってよい。例えば、ＴＩＳおよびＲＩＳは、アナログ音声信号であってもよいし、あるいはデジタル化された音声信号であってよい。無線信号の通過帯は、適宜に設定されてよく、公知の各種の規格に準拠しうる。
【0074】
〔まとめ〕
本開示の態様１に係る弾性波装置は、第１面を有する実装基板と、前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えており、前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい。
本開示の態様１に係る弾性波装置は、第１面を有する実装基板と、前記第１面に対向している第２面と、前記第２面の反対側に位置している第３面と、を有しているとともに、圧電体を含んでいる圧電基板と、前記第３面に接触している、または、他の部材を介して前記第３面に対して固定されている板状部材と、を備えており、前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、（ｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも大きい、または、（ｉｉ）前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい。
【0075】
本開示の態様２に係る弾性波装置は、前記態様１において、前記圧電基板上に位置しているＩＤＴ電極と、前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材と、をさらに備えていてよく、前記封止部材の少なくとも一部は、前記第１面と前記第２面との間に位置していてよい。
【0076】
本開示の態様３に係る弾性波装置は、前記態様２において、前記第１面と前記第２面とを接続する複数のバンプをさらに有していてよく、前記第１面または前記第２面の平面透視において、複数の前記バンプによって包囲されておらず、かつ、前記第１面または前記第２面に直交する断面の断面視において、前記第１面と前記第２面と１つの前記バンプとによって包囲されている空間が、前記封止部材によって満たされていてよい。
【0077】
本開示の態様４に係る弾性波装置は、前記態様１から３のいずれか１つにおいて、前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材をさらに備えていてよく、前記板状部材と前記実装基板との間の空間が、前記封止部材によって満たされていてよい。
【0078】
本開示の態様５に係る弾性波装置では、前記態様１から４のいずれか１つにおいて、前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、前記圧電基板の線膨張係数よりも大きくてもよく、前記実装基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％以上かつ１２０％以下であってよく、前記圧電基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％よりも小さくてもよい。
【0079】
本開示の態様６に係る弾性波装置では、前記態様１から４のいずれか１つにおいて、前記実装基板の線膨張係数および前記板状部材の線膨張係数は、前記圧電基板の線膨張係数よりも小さくてもよく、前記実装基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の８０％以上かつ１２０％以下であってよく、前記圧電基板の線膨張係数は、前記板状部材の線膨張係数の１２０％よりも大きくてもよい。
【0080】
本開示の態様７に係る弾性波装置では、前記態様１から６のいずれか１つにおいて、前記第１面の反対側に位置している前記実装基板の下面から、前記板状部材の上面までの距離は、５００μｍ以下であってよい。
【0081】
本開示の態様８に係る弾性波装置では、前記態様１から７のいずれか１つにおいて、前記実装基板のヤング率および前記板状部材のヤング率は、７０ＧＰａ以上であってよい。
【0082】
本開示の態様９に係る弾性波装置では、前記態様１から８のいずれか１つにおいて、前記実装基板は、アルミナを含んでいてよく、前記板状部材は、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏの合金を含んでいてよい。
【0083】
本開示の態様１０に係る弾性波装置では、前記態様９において、前記板状部材は、前記合金としてコバールを含んでいてよい。
【0084】
本開示の態様１１に係る弾性波装置は、前記態様１から１０のいずれか１つにおいて、 前記圧電基板の少なくとも一部を封止している封止部材をさらに備えていてよく、前記封止部材は、絶縁体であってよい。
【0085】
本開示の態様１２に係る通信装置は、前記態様１から１１のいずれか１つに係る弾性波装置を備えていてよい。
【0086】
〔付記事項〕
以上、本開示に係る発明について、諸図面および実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
以上、本開示に係る発明について、諸図面および実施例に基づいて説明してきた。しかし、本開示に係る発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。すなわち、本開示に係る発明は本開示で示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示に係る発明の技術的範囲に含まれる。つまり、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。また、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【0087】
１ 弾性波素子
２ 実装基板
３ 圧電基板
４ ＩＤＴ電極
８ 封止部材
９ 板状部材
４２ 電極指
１００ 弾性波装置
１５１ 通信装置
Ｓ１ 第１面
Ｓ２ 第２面
Ｓ３ 第３面
ＳＬ 実装基板の下面
ＳＵ 板状部材の上面
ＢＰ バンプ
２ 実装基板
３ 圧電基板
４ ＩＤＴ電極
８ 封止部材
９ 板状部材
４２ 電極指
１００ 弾性波装置
１５１ 通信装置
Ｓ１ 第１面
Ｓ２ 第２面
Ｓ３ 第３面
ＳＬ 実装基板の下面
ＳＵ 板状部材の上面
ＢＰ バンプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】