特許7426196弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ及びマルチプレクサ
(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】
(24)【登録日】2024-01-24
(45)【発行日】2024-02-01
(54)【発明の名称】弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ及びマルチプレクサ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/25 20060101AFI20240125BHJP
H03H 9/64 20060101ALI20240125BHJP
H03H 3/08 20060101ALI20240125BHJP
H03H 9/54 20060101ALI20240125BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20240125BHJP
H03H 3/02 20060101ALI20240125BHJP
【ＦＩ】
H03H9/25 A
H03H9/64 Z
H03H3/08
H03H9/54 Z
H03H9/17 F
H03H3/02 B
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019048977
(22)【出願日】2019-03-15
(65)【公開番号】P2020150514
(43)【公開日】2020-09-17
【審査請求日】2022-02-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000204284
【氏名又は名称】太陽誘電株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】一ノ瀬 諭
(72)【発明者】
【氏名】黒▲柳▼ ▲琢▼真
(72)【発明者】
【氏名】畑山 和重
【審査官】及川 尚人
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－２０７１４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３３２６５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８８８０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０４５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０６６４９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１６９１３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０４８２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２０７０４５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０３Ｈ ９／００－９／７６
Ｈ０３Ｈ ３／００７－３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持基板と前記支持基板上に直接的または間接的に接合された圧電基板とを備える第１基板と、前記圧電基板を貫通する複数の開口にそれぞれ充填され、第１金属層、第２金属層および第３金属層を含む複数の金属層と、
前記圧電基板上に設けられ、前記第３金属層と電気的に接続された弾性波素子と、
前記支持基板を貫通し、前記第１金属層および前記第３金属層にそれぞれ接続された第１ビア配線および第２ビア配線を含む複数のビア配線と、
前記圧電基板の前記弾性波素子が設けられた面に空隙を介し対向し、前記第１基板上に搭載された第２基板と、
前記第１金属層および前記第２金属層と前記第２基板とをそれぞれ接続する第１バンプおよび第２バンプを含み、前記第１バンプは前記第１ビア配線と平面視において重なり、前記第２バンプは前記複数のビア配線と平面視において重ならない複数のバンプと、
前記支持基板の前記圧電基板と反対側の面に設けられ、前記第２ビア配線が接続され、前記第２金属層と異なる電圧が加わり、平面視において前記第２金属層および前記第３金属層と重なる端子と、
を備える弾性波デバイス。
【請求項2】
前記第２基板の前記圧電基板の前記弾性波素子が設けられた面と前記空隙を介し対向する面に設けられ、前記複数の金属層の少なくとも１つと電気的に接続された機能素子を備える請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項3】
前記支持基板の熱伝導率は前記圧電基板の熱伝導率より高い請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
【請求項4】
前記圧電基板はタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。
【請求項6】
請求項５に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
【請求項7】
支持基板と、前記支持基板上に直接的または間接的に接合された圧電基板と、前記圧電基板を貫通する複数の開口にそれぞれ充填され、第１金属層、第２金属層および第３金属層を含む複数の金属層と、前記圧電基板上に設けられ、前記第３金属層と電気的に接続された弾性波素子と、前記支持基板を貫通し、前記第１金属層および前記第３金属層にそれぞれ接続された第１ビア配線および第２ビア配線を含む複数のビア配線と、を備える第１基板と、第２基板と、を、互いに空隙を介し対向し、前記第１金属層および前記第２金属層と前記第２基板とをそれぞれ接続する第１バンプおよび第２バンプを含む複数のバンプを用い、前記第１バンプは前記第１ビア配線と平面視において重なり、前記第２バンプは前記複数のビア配線と平面視において重ならないように、実装する工程と、前記支持基板の前記圧電基板と反対側の面に設けられ、前記第２ビア配線が接続され、前記第２金属層と異なる電圧が加わり、平面視において前記第２金属層および前記第３金属層と重なる端子を形成する工程と、
を含む弾性波デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば支持基板上に接合された圧電基板を有する弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【0002】
上面に弾性波素子が設けられた圧電基板が支持基板に接合された基板上に別の基板を搭載する弾性波デバイスが知られている（例えば特許文献１から４）。これらの弾性波デバイスでは、基板と別の基板とはバンプ等により接続され、弾性波素子は支持基板と圧電基板とを貫通するビア配線を介し外部に電気的に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１６９１３９号公報
【文献】特開２０１７－２１２６２８号公報
【文献】特開２０１８－８５４９０号公報
【文献】特開２０１８－８５７０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
基板および／または別の基板において発生した熱は、バンプおよびビア配線を介し放出される。しかし、ビア配線を設ける位置には制限があるため、効率的に放熱することが難しい。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、放熱性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、支持基板と前記支持基板上に直接的または間接的に接合された圧電基板とを備える第１基板と、前記圧電基板を貫通する複数の開口にそれぞれ充填され、第１金属層、第２金属層および第３金属層を含む複数の金属層と、前記圧電基板上に設けられ、前記第３金属層と電気的に接続された弾性波素子と、前記支持基板を貫通し、前記第１金属層および前記第３金属層にそれぞれ接続された第１ビア配線および第２ビア配線を含む複数のビア配線と、前記圧電基板の前記弾性波素子が設けられた面に空隙を介し対向し、前記第１基板上に搭載された第２基板と、前記第１金属層および前記第２金属層と前記第２基板とをそれぞれ接続しする第１バンプおよび第２バンプを含み、前記第１バンプは前記第１ビア配線と平面視において重なり、前記第２バンプは前記複数のビア配線と平面視において重ならない複数のバンプと、前記支持基板の前記圧電基板と反対側の面に設けられ、前記第２ビア配線が接続され、前記第２金属層と異なる電圧が加わり、平面視において前記第２金属層および前記第３金属層と重なる端子と、を備える弾性波デバイスである。
【0007】
上記構成において、前記第２基板の前記圧電基板の前記弾性波素子が設けられた面と前記空隙を介し対向する面に設けられ、前記複数の金属層の少なくとも１つと電気的に接続された機能素子を備える構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記支持基板の熱伝導率は前記圧電基板の熱伝導率より高い構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記圧電基板はタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である構成とすることができる。
【0013】
本発明は、上記弾性波デバイスを含むフィルタである。
【0014】
本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。
【0015】
本発明は、支持基板と、前記支持基板上に直接的または間接的に接合された圧電基板と、前記圧電基板を貫通する複数の開口にそれぞれ充填され、第１金属層、第２金属層および第３金属層を含む複数の金属層と、前記圧電基板上に設けられ、前記第３金属層と電気的に接続された弾性波素子と、前記支持基板を貫通し、前記第１金属層および前記第３金属層にそれぞれ接続された第１ビア配線および第２ビア配線を含む複数のビア配線と、を備える第１基板と、第２基板と、を、互いに空隙を介し対向し、前記第１金属層および前記第２金属層と前記第２基板とをそれぞれ接続する第１バンプおよび第２バンプを含む複数のバンプを用い、前記第１バンプは前記第１ビア配線と平面視において重なり、前記第２バンプは前記複数のビア配線と平面視において重ならないように、実装する工程と、前記支持基板の前記圧電基板と反対側の面に設けられ、前記第２ビア配線が接続され、前記第２金属層と異なる電圧が加わり、平面視において前記第２金属層および前記第３金属層と重なる端子を形成する工程と、を含む弾性波デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、放熱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。
【実施例1】
【0019】
図１は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図１に示すように、基板１０は支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとを有する。支持基板１０ａは例えばサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、水晶基板またはシリコン基板である。圧電基板１０ｂは、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。圧電基板１０ｂは支持基板１０ａの上面に接合されている。支持基板１０ａの線膨張係数は圧電基板１０ｂより小さい。圧電基板１０ｂと支持基板１０ａとの間に酸化シリコンまたは窒化アルミニウム等の絶縁体層を設けてもよい。このように、圧電基板１０ｂは支持基板１０ａに直接的に接合されていてもよいし、間接的に接合されていてもよい。
【0020】
基板１０の上面に弾性波素子１２および配線１４が設けられている。基板１０の下面に端子１８が設けられている。端子１８は、弾性波素子１２および２２を外部と接続するためのフットパッドである。圧電基板１０ｂを貫通する金属層１７ａ、１７ｂおよび１７ｃが設けられている。支持基板１０ａを貫通するビア配線１６ａおよび１６ｂが設けられている。ビア配線１６ａおよび１６ｂはそれぞれ金属層１７ａおよび１７ｂに接続されている。金属層１７ｃにはビア配線１６ａおよび１６ｂは接続されていない。ビア配線１６ａおよび１６ｂと金属層１７ａおよび１７ｂとは端子１８と配線１４とを電気的に接続する。
【0021】
基板１０の外縁において圧電基板１０ｂが除去されている。弾性波素子１２を囲むように支持基板１０ａ上に環状金属層３２が設けられている。配線１４、ビア配線１６ａ、１６ｂ、金属層１７ａから１７ｃ、端子１８および環状金属層３２は、例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。環状金属層３２上に環状金属層３４が設けられている。環状金属層３４は例えばニッケル層である。
【0022】
環状金属層３２上に環状金属層３４が設けられている。基板１０上に基板２０が搭載されている。基板２０の下面に弾性波素子２２および配線２４が設けられている。基板２０は、例えばシリコン基板、ガラス基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板または水晶基板等の絶縁基板または半導体基板である。配線２４は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。
【0023】
基板２０はバンプ２８ａおよび２８ｃを介し基板１０にフリップチップ実装（フェースダウン実装）されている。バンプ２８ａおよび２８ｃは、例えば金バンプ、半田バンプまたは銅バンプである。バンプ２８ａおよび２８ｃは、配線１４および２４と接合する。バンプ２８ａは平面視においてビア配線１６ａおよび金属層１７ａと重なっている。バンプ２８ｃは平面視において金属層１７ｃと重なり、ビア配線１６ａおよび１６ｂと重なっていない。バンプ２８ａおよび２８ｃは、金属層１７ｂおよびビア配線１６ｂと重なっていない。
【0024】
基板１０上に基板２０を囲むように封止部３０が設けられている。封止部３０は、例えば半田等の金属層または樹脂等の絶縁層である。封止部３０は、環状金属層３４に接合されている。基板２０の上面および封止部３０の上面に平板状のリッド３６が設けられている。リッド３６は例えばコバール板等の金属板または絶縁板である。リッド３６および封止部３０を覆うように保護膜３８が設けられている。保護膜３８はニッケル膜等の金属膜または絶縁膜である。
【0025】
弾性波素子１２は空隙２６を介し基板２０に対向している。弾性波素子２２は空隙２６を介し圧電基板１０ｂに対向している。弾性波素子１２および２２は、封止部３０、基板１０、基板２０およびリッド３６により封止される。バンプ２８ａおよび２８ｃは空隙２６に囲まれている。端子１８はビア配線１６ａ、金属層１７ａおよび配線１４を介し弾性波素子１２と電気的に接続され、さらに、バンプ２８ａおよび配線２４を介し弾性波素子２２に電気的に接続されている。
【0026】
支持基板１０ａの厚さは例えば５０μｍから２００μｍである。圧電基板１０ｂの厚さは例えば０．５μｍから２０μｍであり、例えば弾性波の波長以下である。金属層１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび環状金属層３２の厚さは圧電基板１０ｂの厚さと略等しい。金属層１７ａ、１７ｂおよび１７ｃの幅は例えば５０μｍから９０μｍであり、互いに略等しい。ビア配線１６ａおよび１６ｂの幅は例えば３０μｍから５０μｍであり、互いに略等しい。バンプ２８ａおよび２８ｃの厚さは例えば１０μｍから２０μｍであり、互いに略等しい。バンプ２８ａおよび２８ｃの幅は例えば５０μｍから８０μｍであり、互いに略等しい。基板２０の厚さは例えば５０μｍから２００μｍである。
【0027】
図２（ａ）は、実施例１における弾性波素子１２の平面図、図２（ｂ）は弾性波素子２２の断面図である。図２（ａ）に示すように、弾性波素子１２は弾性表面波共振器である。基板１０の圧電基板１０ｂ上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）４０と反射器４２が形成されている。ＩＤＴ４０は、互いに対向する１対の櫛型電極４０ａを有する。櫛型電極４０ａは、複数の電極指４０ｂと複数の電極指４０ｂを接続するバスバー４０ｃとを有する。反射器４２は、ＩＤＴ４０の両側に設けられている。ＩＤＴ４０が圧電基板１０ｂに弾性表面波を励振する。弾性波の波長は一対の櫛型電極４０ａの一方の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂのピッチにほぼ等しい。すなわち、弾性波の波長は一対の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂのピッチの２倍にほぼ等しい。ＩＤＴ４０および反射器４２は例えばアルミニウム膜または銅膜により形成される。圧電基板１０ｂ上にＩＤＴ４０および反射器４２を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。
【0028】
図２（ｂ）に示すように、弾性波素子２２は圧電薄膜共振器である。基板２０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４４および上部電極４８が設けられている。下部電極４４と基板２０との間に空隙４５が形成されている。圧電膜４６の少なくとも一部を挟み下部電極４４と上部電極４８とが対向する領域が共振領域４７である。共振領域４７において、下部電極４４および上部電極４８は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。基板２０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板またはシリコン基板である。下部電極４４および上部電極４８は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜である。空隙４５の代わりに弾性波を反射する音響反射膜が設けられていてもよい。
【0029】
弾性波素子１２および２２は、弾性波を励振する電極を含む。このため、弾性波を制限しないように、弾性波素子１２および２２は空隙２６に覆われている。
【0030】
図３（ａ）は、実施例１におけるデュプレクサの回路図、図３（ｂ）は、送信フィルタの回路図である。図３（ａ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ５０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ５２が接続されている。送信フィルタ５０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ５２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。
【0031】
図３（ｂ）に示すように、送信端子Ｔｘ（入力端子）と共通端子Ａｎｔ（出力端子）との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ５が並列に接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ５の一端はグランド端子Ｔｇに接続されている。
【0032】
図４は、実施例１における基板１０の上面の平面図である。図４に示すように、基板１０の上面に弾性波素子１２および配線１４が設けられている。複数の弾性波素子１２は、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ５を含む。配線１４はパッドＰａ、Ｐｔ、Ｐｒ、ＰｇｔおよびＰｇｒを含む。パッド上にバンプ２８ａおよび２８ｃが設けられ、パッド下にビア配線１６ａおよび１６ｂが設けられている。パッドＰｔとＰａとの間に配線１４を介し直列に直列共振器Ｓ１からＳ４が接続され、配線１４を介し並列に並列共振器Ｐ１からＰ５が接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ５の一端は配線１４を介しパッドＰｇｔに接続されている。パッドＰｒおよびＰｇｒはバンプ２８ａおよび２８ｃを介し基板２０に接続されている。バンプ２８ａとビア配線１６ａとは重なっている。バンプ２８ｃはビア配線１６ａおよび１６ｂと重なっていない。ビア配線１６ｂはバンプ２８ａおよび２８ｃと重なっていない。
【0033】
図５は、実施例１における基板１０の下面を上から透視した平面図である。図５に示すように、基板１０の下面に端子１８が設けられている。端子１８は、共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子Ｔｇを含む。共通端子Ａｎｔおよび受信端子Ｒｘは、ビア配線１６ａを介しそれぞれパッドＰａおよびＰｒに電気的に接続されている。送信端子Ｔｘはビア配線１６ｂを介しパッドＰｔに電気的に接続されている。グランド端子Ｔｇはビア配線１６ａおよび１６ｂを介しパッドＰｇｔおよびＰｇｒに電気的に接続されている。
【0034】
図４および図５のように、領域５４では、バンプ２８ｃとビア配線１６ａおよび１６ｂは重なっていない。ビア配線１６ｂとバンプ２８ａおよび２８ｃとは重なっていない。バンプ２８ｃとビア配線１６ｂは同じ送信端子Ｔｘと重なるが、バンプ２８ｃとビア配線１６ｂとには異なる電圧が印加される。このため、図１の領域５６にビア配線を設けると、バンプ２８ｃとビア配線１６ｂとが短絡してしまう。そこで、バンプ２８ｃに重なるビア配線１６ａおよび１６ｂを設けていない。バンプ２８ｃ以外のバンプ２８ａはビア配線１６ａと重なっている。
【0035】
［実施例１の製造方法］
図６（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、支持基板１０ａの上面に圧電基板１０ｂの下面を例えば表面活性化法を用い常温接合する。支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとは数ｎｍのアモルファス層等を介し直接接合されていてもよいし、接着剤等により接合されていてもよい。支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとの間に絶縁層が設けられていてもよい。圧電基板１０ｂに開口１９ａから１９ｄを例えばエッチング法を用い形成する。
図６（ａ）から図７（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図６（ａ）に示すように、支持基板１０ａの上面に圧電基板１０ｂの下面を例えば表面活性化法を用い常温接合する。支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとは数ｎｍのアモルファス層等を介し直接接合されていてもよいし、接着剤等により接合されていてもよい。支持基板１０ａと圧電基板１０ｂとの間に絶縁層が設けられていてもよい。圧電基板１０ｂに開口１９ａから１９ｄを例えばエッチング法を用い形成する。
【0036】
図６（ｂ）に示すように、開口１９ａおよび１９ｂ内の支持基板１０ａの上面に例えばレーザ光を照射しビア１５ａおよび１５ｂを形成する。開口１９ｃおよび１９ｄにはビアを形成しない。図６（ｃ）に示すように、ビアおよび開口を埋め込むように基板１０上に金属層３１を例えばめっき法を用い形成する。
【0037】
図７（ａ）に示すように、圧電基板１０ｂの表面が露出するように金属層３１の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。これにより、金属層１７ａから１７ｃ、環状金属層３２およびビア配線１６ａおよび１６ｂが形成される。図７（ｂ）に示すように、圧電基板１０ｂ上に弾性波素子１２を形成する。圧電基板１０ｂおよび金属層１７ａから１７ｃ上に配線１４を形成する。環状金属層３２上に環状金属層３４を形成する。
【0038】
図７（ｃ）に示すように、基板１０上にバンプ２８ａおよび２８ｃを介し基板２０をフリップチップ実装する。基板１０および２０を加熱し、基板２０に超音波を印加しつつ、基板１０と２０とを互いに近づく方向に押圧する。これにより、バンプ２８ａおよび２８ｃと配線１４とが接合する。弾性波素子１２と２２とは空隙２６を挟み対向する。
【0039】
その後、基板２０を囲むように、例えば錫銀半田からなる封止部３０を形成する。封止部３０は環状金属層３４と接合する。封止部３０および基板２０上にリッド３６を設ける。リッド３６は設けられてなくてもよい。支持基板１０ａの下面をＣＭＰ法等を用い研磨する。これにより、ビア配線１６ａおよび１６ｂが支持基板１０ａの下面に露出する。ビア配線１６ａおよび１６ｂに接触する端子１８を形成する。基板１０を切断する。これにより、弾性波デバイスが個片化される。封止部３０およびリッド３６を囲む保護膜３８を形成する。これにより、図１の弾性波デバイスが製造される。
【0040】
［実施例１の変形例１］
図８は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図８に示すように、実施例１の変形例１の弾性波デバイスでは、バンプ２８ｃが端子１８と重なっていない。この場合にバンプ２８ｃに重なるビア配線を設けると、支持基板１０ａの下面にビア配線が貫通してしまう。そこで、領域５６のように金属層１７ｃ下にビア配線を設けない。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
図８は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図８に示すように、実施例１の変形例１の弾性波デバイスでは、バンプ２８ｃが端子１８と重なっていない。この場合にバンプ２８ｃに重なるビア配線を設けると、支持基板１０ａの下面にビア配線が貫通してしまう。そこで、領域５６のように金属層１７ｃ下にビア配線を設けない。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【0041】
［比較例１］
図９は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図９に示すように、比較例１の弾性波デバイスでは、破線の領域５８のように、金属層１７ｃが設けられていない。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
図９は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面図である。図９に示すように、比較例１の弾性波デバイスでは、破線の領域５８のように、金属層１７ｃが設けられていない。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【0042】
比較例１では、ビア配線１６ａ、金属層１７ａおよびバンプ２８ａが平面視において重なっているため、弾性波デバイスを小型化できる。しかしながら、バンプ２８ｃのように、バンプ２８ｃとビア配線１６ａおよび１６ｂとを平面視において重ねることができないことがある。このとき、領域５８のように金属層１７ｃを設けていない。圧電基板１０ｂは支持基板１０ａおよび金属に比べ熱伝導率が低い。例えば、サファイアおよび銅の熱伝導率はそれぞれ４２Ｗ／ｍ・Ｋおよび４３０Ｗ／ｍ・Ｋに対し、タンタル酸リチウムの熱伝導率は約９Ｗ／ｍ・Ｋである。このため、矢印６０のようにバンプ２８ｃを介した基板２０からの熱は、矢印６１の破線のように圧電基板１０ｂにより放熱されない。
【0043】
また、図７（ｃ）のように、配線１４にバンプ２８ａおよび２８ｃを接合するときに、バンプ２８ａ下には金属層１７ａが存在するのに対し、バンプ２８ｃ下は圧電基板１０ｂである。このため、バンプ２８ａと２８ｃとで配線１４への接合状態が異なる。例えば、超音波信号の伝わり方がバンプ２８ａと２８ｃで異なると、バンプ２８ａと２８ｃとで配線１４との接合状態が異なる。バンプ２８ａと２８ｃのいずれかと配線１４との接続性が低下する。このため、温度サイクル等の試験においてバンプ２８ａおよび２８ｃの一方が配線１４から剥がれる可能性がある。
【0044】
実施例１およびその変形例１によれば、基板１０（第１基板）は、支持基板１０ａと支持基板１０ａ上に直接的または間接的に接合された圧電基板１０ｂとを備える。複数の金属層１７ａから１７ｃは圧電基板１０ｂを貫通する複数の開口にそれぞれ充填されている。弾性波素子１２は、圧電基板１０ｂ上に設けられ、複数の金属層１７ａから１７ｃの少なくとも１つと電気的に接続されている。１または複数のビア配線１６ａおよび１６ｂは、支持基板１０ａを貫通する。ビア配線１６ａ（第１ビア配線）は金属層１７ａ（第１金属層）に接続されている。基板２０（第２基板）は、圧電基板１０ｂの弾性波素子１２が設けられた面に空隙２６を介し対向し、基板１０上に搭載されている。バンプ２８ａ（第１バンプ）はビア配線１６ａと平面視において重なる。バンプ２８ｃ（第２バンプ）は１または複数のビア配線１６ａおよび１６ｂと平面視において重ならない。
【0045】
これにより、図１のように、矢印６０のようにバンプ２８ｃを介した基板２０からの熱は金属層１７ｃを流れる。この熱は矢印６２のように金属層１７ｃから支持基板１０ａに放出される。よって、放熱性を改善できる。
【0046】
また、図７（ｃ）のように、基板１０と２０とを互いに空隙２６を介し対向するように、金属層１７ａおよび金属層１７ｃと接続する複数のバンプ２８ａおよび２８ｃを用い実装する。このように、バンプ２８ａおよび２８ｃの下に金属層１７ａおよび１７ｃが設けられているため、バンプ２８ａと２８ｃとで配線１４への接合状態を均一にできる。例えば、超音波信号の伝わり方がバンプ２８ａと２８ｃでほぼ同じであり、バンプ２８ａと２８ｃとで配線１４との接合状態が均一となる。バンプ２８ａと２８ｃと配線１４との接続性が向上する。よって、温度サイクル等の試験においてバンプ２８ａおよび２８ｃが配線１４から剥がれることを抑制できる。
【0047】
弾性波素子２２（機能素子）は、基板２０の圧電基板１０ｂの弾性波素子１２が設けられた面と空隙２６を介し対向する面に設けられ、複数の金属層１７ａから１７ｃの少なくとも１つに電気的に接続されている。これにより、弾性波素子２２から発生した熱を効率的に放熱できる。
【0048】
端子１８は、支持基板１０ａの圧電基板１０ｂと反対側の面に設けられ、ビア配線１６ａおよび１６ｂが接続する。これにより、弾性波素子１２および２２と外部とを電気的に接続できる。
【0049】
実施例１のように、金属層１７ｃは、送信端子Ｔｘと異なる電圧が加わり、平面視において送信端子Ｔｘと重なる。このような場合、バンプ２８ｃにビア配線１６ａおよび１６ｂを重ねることができない。そこで、金属層１７ｃを設けることで、放熱性を高めることができる。また、バンプ２８ａおよび２８ｃの接続性を高めることができる。
【0050】
実施例１の変形例１のように、金属層１７ｃは、平面視において端子１８と重ならない。このような場合、バンプ２８ｃにビア配線１６ａおよび１６ｂを重ねることができない。そこで、金属層１７ｃを設けることで、放熱性を高めることができる。また、バンプ２８ａおよび２８ｃの接続性を高めることができる。
【0051】
支持基板１０ａの熱伝導率は圧電基板１０ｂの熱伝導率より高い。これにより、金属層１７ｃから支持基板１０ａを介した放熱性を高めることができる。支持基板１０ａの熱伝導率は圧電基板１０ｂの熱伝導率の２倍以上が好ましく、３倍以上がより好ましい。
【0052】
圧電基板１０ｂがタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板であると、圧電基板１０ｂの熱伝導性が低い。よって、金属層１７ｃを設けることが好ましい。
【0053】
バンプ２８ｃは弾性波素子２２に電気的に接続されておらず、弾性波素子２２の熱を放出するためのダミーバンプでもよい。
【0054】
実施例１およびその変形例１の弾性波デバイスによりフィルタおよびデュプレクサを実現できる。送信フィルタ５０を弾性波素子１２で形成し、受信フィルタ５２を弾性波素子２２で形成することができる。送信フィルタ５０を弾性波素子２２で形成し、受信フィルタ５２を弾性波素子１２で形成することもできる。また、弾性波素子１２で形成されたフィルタと、弾性波素子２２で形成されたフィルタは、いずれも送信信号を通過させるフィルタ（例えばいずれもＴＤＤ（Time Division Duplex）方式用のフィルタ）でもよい。この場合、いずれのフィルタも放熱性が求められるため、金属層１７ｃを設けることが好ましい。ラダー型フィルタの直列共振器および並列共振器の個数は適宜設定できる。フィルタは多重モード型フィルタでもよい。
【0055】
実施例１およびその変形例では、弾性波素子２２として圧電薄膜共振器の例を説明したが、弾性波素子２２は弾性表面波共振器でもよい。基板２０の下面に設けられる機能素子として弾性波素子２２の例を説明したが、機能素子は、インダクタまたはキャパシタ等の受動素子、トランジスタを含む能動素子、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子でもよい。
【0056】
マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【0057】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる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】
【0058】
１０ａ 支持基板
１０ｂ 圧電基板
１２、２２ 弾性波素子
１４、２４ 配線
１６ａ、１６ｂ ビア配線
１７ａ－１７ｃ 金属層
１８ 端子
２０ 基板
２６ 空隙
２８ａ、２８ｃ バンプ
３０ 封止部
３２、３４ 環状金属層
３６ リッド
５０ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
１０ｂ 圧電基板
１２、２２ 弾性波素子
１４、２４ 配線
１６ａ、１６ｂ ビア配線
１７ａ－１７ｃ 金属層
１８ 端子
２０ 基板
２６ 空隙
２８ａ、２８ｃ バンプ
３０ 封止部
３２、３４ 環状金属層
３６ リッド
５０ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】