JP6669429B2

JP6669429B2 - 弾性波素子および通信装置

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Publication number: JP6669429B2
Application number: JP2014262826A
Authority: JP
Inventors: 奥道　武宏; 武宏奥道
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2034-12-25
Also published as: JP2016123020A

Description

本発明は、弾性波素子および通信装置に関するものである。

近年、移動体端末等の通信装置において、アンテナから送信・受信される信号をフィルタリングする分波器として弾性波素子が用いられている。弾性波素子は、圧電基板と、圧電基板の主面に形成された励振電極によって構成されている。弾性波素子は、励振電極と圧電基板との関係で電気信号と弾性表面波とを相互に変換することができる特性を利用して信号をフィルタリングするものである。

近年、移動体端末の小型化が進むにつれて、弾性波素子の低背化が必須となっている。弾性波素子を低背化する構造として、例えばウェハーレベルパッケージ（Wafer Level Package：以下、単にＷＬＰという）構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＷＬＰ構造の弾性波素子は、弾性波素子を圧電基板のウエハー状態で形成できるように、圧電基板に形成された励振電極に電気的に接続された導体が、励振電極を封止するカバー体内またはカバー体外に配置された構造である。

特開２００２−２１７６７３号公報

ところで、近年の弾性波素子において、弾性波素子の使用環境および、例えば弾性波素子を回路基板等に実装する際に生じる熱履歴に耐えることのできる高信頼性が求められている。

そこで、本発明は、上述の事情のもとで考え出されたものであって、熱履歴に対するカバー体の変形を低減することが可能な弾性波素子または通信装置を提供することを目的とする。

本発明の弾性波素子は、圧電基板と、該圧電基板上に配置された励振電極と、前記圧電基板上に配置された、前記励振電極を囲む枠部と、該枠部上に配置された蓋部とを有し、前記励振電極との間に振動空間を形成するカバー体と、前記枠部の内側において前記圧電基板上に配置され、前記励振電極と電気的に接続された電極パッドと、前記カバー体に配置され、前記電極パッドと電気的に接続された回路パターンと、を有し、該回路パターンは、平面透視で前記枠部の内側であって前記振動空間と重なる領域に配置されているものである。

本発明の通信装置は、上述の弾性波素子と、該弾性波素子がバンプを介して実装された回路基板とを有するものである。

本発明によれば、カバー体の変形を低減することが可能な弾性波素子および通信装置を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる弾性波素子を上方からみたときの平面図である。図１の弾性波素子において、蓋部を取り外したときの平面図である。図１の弾性波素子において、蓋部および枠部を取り外し、一部を拡大した拡大平面図である。図１の弾性波素子において、図２および図３のＩａ−Ｉａ線で切断したときの断面図である。図１の弾性波素子において、図２のＩｂ−Ｉｂ線で切断したときの断面図である。本発明の一実施形態の変形例にかかる弾性波素子において、蓋部を取り外したときの平面図である。図６に示す弾性波素子において、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線で切断したときの断面図である。本発明の一実施形態の変形例にかかる弾性波素子において、蓋部を取り外したときの平面図である。図８に示す弾性波素子において、図８のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断したときの断面図である。本発明の一実施形態の変形例にかかる弾性波素子において、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する位置で切断したときの断面に相当する。本発明の一実施形態の変形例に係る弾性波素子において、蓋部を取り外したときに平面図である。本発明の一実施形態の変形例に係る弾性波素子において、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に相当する位置で切断したときの断面に相当する。本発明の一実施形態に係る分波器の回路図を示すものである。本発明の一実施形態に係る分波器を含む通信装置の構成を模式的に示す図である。図１の弾性波素子を回路基板に実装したものを示す断面図である。本発明の一実施形態の変形例にかかる弾性波素子において、蓋部を取り外したときの平面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る弾性波素子および通信装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

＜弾性波素子＞
本発明の一実施形態に係る弾性波素子について以下説明する。本実施形態に係る弾性波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）素子１は、図１〜５に示すように、圧電基板２、励
振電極３、カバー体６（枠部４および蓋部５）および回路パターン７を有している。

ＳＡＷ素子１は、それぞれの構成をウェハーレベルで形成することができる。ＳＡＷ素子１は、移動体端末等において、アンテナと信号演算回路（例えば、ＩＣなど）がやり取りする電気信号をフィルタリングする機能を有する。

圧電基板２は、タンタル酸リチウム単結晶、二オブ酸リチウム単結晶、四ホウ酸リチウム単結晶など圧電性を有する結晶の基板によって構成されている。圧電基板２は、例えば、直方体状に形成されており、平面視形状が矩形状となっている。圧電基板２は、例えば、平坦な上面２Ａを有している。圧電基板２は、厚みが、例えば、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下に設定されている。圧電基板２は、一辺の長さが、例えば、０．６ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。

圧電基板２の上面２Ａには励振電極３および電極パッド３ａが設けられている。励振電極３は、図３に示すように、櫛歯状電極で構成されている。励振電極３は、少なくとも２本のバスバー電極３ｂが対向するように配置されている。電極指３ｃは、互いのバスバー電極３ｂの方向に延びるとともに、両者が交差するように配置されている。

複数の励振電極３は、直接接続または並列接続などにより接続されたラダー型ＳＡＷフィルタを構成していてもよい。また、励振電極３は、複数の励振電極３が一方向に配列された多重モードＳＡＷ共振器フィルタであってもよい。さらに、励振電極３は、図２または図３に示すように、反射器３ｄを有していてもよい。

電極パッド３ａは、図３等に示すように、圧電基板２上に配置されている。電極パッド３ａの平面視形状は適宜設定すればよい。本実施形態では、電極パッド３ａは円形状の場合である。電極パッド３ａの数および配置位置は、複数の励振電極３によって構成されるフィルタの構成に応じて適宜設定すればよい。電極パッド３ａの幅は、例えば６０μｍ以上１００μｍ以下となるように設定することができる。

ＳＡＷ素子１は、電極パッド３ａを複数有しており、そのうちのいずれかの電極パッド３ａを介して信号の入力がなされる。入力された信号は、励振電極３等によってフィルタリングされる。そして、ＳＡＷ素子１は、フィルタリングした信号を、複数の電極パッド３ａのうち入力信号が入った電極パッド３ａ以外の電極パッド３ａを介して出力する。なお、信号の入出力に使用されない電極パッド３ａは、例えば浮き電極であってもよいし、基準電位に接続されていてもよい。

電極パッド３ａは、図３に示すように、配線導体３ａａを介して励振電極３と電気的に接続されている。配線導体３ａａは、上面２Ａの上に層状に形成され、励振電極３のバスバー電極３ｂと電極パッド３ａを電気的に接続している。なお、配線導体３ａａは上面２Ａに形成されている必要はなく、例えば絶縁体を介して立体交差させている部分があってもよい。

励振電極３、電極パッド３ａおよび配線導体３ａａ（上面２Ａに形成された部分）は、同じ製造プロセスで形成することができる。そのため、励振電極３、電極パッド３ａおよび配線導体３ａａは、例えば同じ導電材料によって構成されている。導電材料としては、例えばＡｌ−Ｃｕ合金等を用いることができる。また、励振電極３、電極パッド３ａおよび配線導体３ａａは、例えば、同じ膜厚に設定される。これらの厚さとしては、例えば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定することができる。

このような励振電極３、電極パッド３ａおよび配線導体３ａａは、例えば、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法により金属膜
を圧電基板２の主面に形成する。その後、その金属膜を微小投影露光機（ステッパー）またはＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を用いたフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、励振電極３、電極パッド３ａおよび配線導体３ａａを形成することができる。

励振電極３、電極パッド３ａおよび配線導体３ａａ上には、保護膜を形成してもよい。保護膜は、絶縁性材料によって構成されており、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）またはシリコン（Ｓｉ）等を用いることができる。保護膜の厚みは、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定することができる。このような保護膜を形成することにより、励振電極３および配線導体３ａａを保護することができる。具体的には、励振電極３等を酸化されにくくすることができたり、後の工程中のダメージを防止したりすることができる。なお、保護膜は、電極パッド３ａの上面が露出するように設けられる。保護膜を形成する場合は、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の薄膜形成法により形成した膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることで形成することができる。

電極パッド３ａ上には、後述する柱状電極８との密着性または電気特性を向上させるために、金属材料を積層させた接続電極（図示せず）を配置してもよい。接続電極の厚みは、例えば１μｍ以上２μｍ以下となるように設定することができる。このような接続電極は、リフトオフ法により形成することができる。接続電極の材料は、適宜を選択すればよい。

電極パッド３ａとしてアルミニウムと銅の合金を用いるとともに、柱状電極８として銅を用いる場合には、接続電極として電極パッド３ａ側からクロム、ニッケルおよび金を積層したものを用いることができる。本実施形態のＳＡＷ素子１は、図４および図５に示すように、柱状電極８として、圧電基板２側に配置された第１柱状電極８ａと、蓋部５側に配置された第２柱状電極８ｂと、によって構成されている。第１柱状電極８ａの外側面には筒部１６が配置されている。筒部１６は、内部に貫通孔１６ａのある絶縁性の材料からなり、柱状電極８がこの貫通孔１６ａの内壁と接するように配置されている。筒部１６は、一方の面を圧電基板２に、他方の面を蓋部５に接続されており、柱状電極８を保護するとともに支える機能を備える。このような筒部１６は後述する枠部４と同一の材料で同一の工程にて形成してもよい。

柱状電極８を形成する方法は、筒部１６の貫通孔１６ａに露出する面および蓋部５の貫通孔に露出する面に形成したメッキ下地層上に、導電性材料を充填することで形成できる。メッキ下地層は、例えばスパッタリング法で、チタン、クロムを積層して形成すればよい。導電性材料は、例えば、銅を電解メッキ法で貫通孔を充填するように形成すればよい。なお、導電性材料としては、銀ペーストや導電性樹脂を用いることもでき、印刷やディスペンスで貫通孔を充填するように形成することもできる。メッキ下地層およびメッキ下地層をパターニングするフォトレジストを除去する前に、柱状電極８の露出面をＣＭＰ加工して平坦化してもよい。

カバー体６は、枠部４および蓋部５によって概ね構成されている。蓋部５は枠部４上に配置されることにより、圧電基板２とカバー体６との間に振動空間Ｓｐが形成される。枠部４は複数の励振電極３の周りを囲むように配置されており、枠部４の厚みによって振動空間Ｓｐの高さが概ね決定される。また、この例では、複数の電極パッド３ａは、平面視で、枠部４の内側に配置されている。すなわち、振動空間Ｓｐ内に電極パッド３ａの直上に立設された柱状電極８および筒部１６が島状に位置している。言い換えると、複数の励振電極３の周りと電極パッド３ａとは、圧電基板２の上面２Ａのうち、枠部４の外縁よりも内側であって、かつ枠部４から露出する領域に形成されている。そして、電極パッド３ａは、平面視で、枠部４の内側においてカバー体６の外側に導出されている。具体的には、平面透視で、筒部１６を枠部４の内側に、枠部４とは分離された島状に配置することで、電極パッド３ａを平面視で、枠部４の内側においてカバー体６の外側に導出することができる。

なお、カバー体６は本実施形態に限定されるものではなく、枠部４と蓋部５が一体的に形成されていてもよい。

ＳＡＷ素子１は、図１および図２に示すように、励振電極３を複数有していて、全ての励振電極３が内側に位置するように枠部４で囲む場合を示している。なお、枠部４は各励振電極３を囲むように形成してもよいし、全部ではない複数の励振電極３を囲んでもよい
。

カバー体６の枠部４または蓋部５は、それぞれの厚みが、例えば５μｍ以上６０μｍ以下となるように設定することができる。カバー体６の全体厚みは、例えば１０μｍ以上３００μｍ以下となるように設定することができる。カバー体６の平面方向の幅は、例えば０．６ｍｍ以上３ｍｍ以下となるように設定することができる。

カバー体６は、例えば光硬化性樹脂などを用いることができる。光硬化性樹脂としては、例えば、ネガ型またはポジ型のフォトレジストを用いることができる。光硬化性樹脂は、例えば、アクリル基またはメタクリル基などのラジカル重合する樹脂を用いることができる。より具体的には、光硬化性樹脂として、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系またはポリイミド系の樹脂を用いることができる。光硬化性樹脂としては、ネガ型であってもよいし、ポジ型であってもよい。

カバー体６を光硬化性樹脂で形成する場合、液状の樹脂またはフィルム状の樹脂を用いることができる。具体的には、フィルム状の樹脂を用いてカバー体６を形成する場合、圧電基板２上にフィルム状の樹脂を貼り付けた後、特定波長の光によるパターニング、加熱等の方法を用いたフォトリソグラフィ法により枠部４を形成する。そして、枠部４上に、蓋部５となるフィルム状の樹脂を配置した後、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行なうことで蓋部５を形成する。これにより、枠部４および蓋部５で構成されたカバー体６を圧電基板２上に形成することができる。なお、液状の樹脂を用いる場合はスピンコート法により圧電基板２上に形成することができる。また、枠部４を液状の樹脂を用いて形成し、蓋部５をフィルム状の樹脂を用いて形成してもよい。

カバー体６を構成する枠部４と蓋部５とを上述に示すような同一材料にて形成する場合には、枠部４と蓋部５とを一体化することができ、両者の接合強度を高めることができる。

また、カバー体６は、樹脂だけでなく、板部材を用いることもできる。板部材としては、例えば圧電性を有する基板、セラミックからなる基板、シリコンからなる基板、または有機基板などを用いることができる。このように、樹脂よりもヤング率が高い材料をカバー体６に用いることで、耐衝撃性または耐トランスファーモールドによる耐圧力性などを向上させることができる。カバー体６全体に板部材を用いてもよいし、カバー体６の一部に板部材を用いてもよい。カバー体６の一部に板部材を用いる場合は、例えば、枠部４に樹脂を用いるとともに蓋部５に板部材を用いる。

カバー体６には、回路パターン７が配置されている。回路パターン７は、蓋部５の上に配置されていてもよいし、蓋部５の厚みの途中に配置されていてもよいし、蓋部５の下面（振動空間Ｓｐ側の面）に配置されていてもよい。この例では、回路パターン７は、蓋部５の上に配置されている場合を示す。

回路パターン７は、電極パッド３ａと電気的に接続されている。具体的には、回路パターン７は、柱状電極８を介して、電極パッド３ａと電気的に接続されている。柱状電極８は、筒部１６の貫通孔１６ａ内および蓋部５の貫通孔内に配置されて、蓋部５の上面に露出している。本実施形態では柱状電極８が、第１柱状電極８ａおよび第２柱状電極８ｂで構成されている場合である。第２柱状電極８ｂの横幅が、第１柱状電極８ａの横幅よりも大きく構成している場合、柱状電極８の作製時にメッキしやすくすることができる。その結果、柱状電極８の信頼性を向上させることができる。

このようにして、電極パッド３ａと電気的に接続された回路パターン７は、一部が、例
えば渦巻き状に形成されていたり、矩形状に形成されていたり、ミアンダ状に形成されていたりする。これにより、回路パターン７は、例えばインダクタ成分を有するようになる。回路パターン７は、導体であればよく、例えば、銅などを用いることができる。

また、回路パターン７として柱状電極８と同じ材料を用いることにより、回路パターン７を形成することにより工程が増えることを低減することができる。すなわち、柱状電極８を筒部１６の貫通孔１６ａ内および蓋部５の貫通孔内に形成する際に、柱状電極８と回路パターン７を電気メッキにより形成できる。回路パターン７は、メッキ下地層をパターニングしておくことにより任意の形状を形成することができる。なお、回路パターン７および柱状電極８は、例えば銀ペーストまたは導電性樹脂等を印刷またはディスペンスで形成してもよい。

このような回路パターン７は、例えば銅により構成され、その厚みは、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下となるように設定することができる。そして、この回路パターン７は平面透視で振動空間Ｓｐと重なる領域に配置されている。この場合は、カバー体６が周囲の温度変化等により変形されにくくすることができる。このメカニズムについて詳述する。

本実施形態のＳＡＷ素子１によれば、回路パターン７が平面透視でカバー体６の振動空間Ｓｐと重なる領域に配置されている。ここで、振動空間Ｓｐと重なる、とは、枠部４の内側であって枠部４で形成される閉空間の内側に位置することをさす。そして、この例では、回路パターン７が振動空間Ｓｐと重なる領域のみに形成されており、枠部４とは重ならない。

回路パターン７が、枠部４と蓋部５との接合部と重なるように形成されている場合には、回路パターン７を構成する材料と枠部４及び蓋部５を構成する材料との線膨張係数の違いから、温度変化により枠部４や蓋部５に応力が加わる。その結果、枠部４と蓋部５との接合界面に応力が集中し、両者の接合強度が低下し、カバー体４が変形する虞があった。この場合には、変形した部分の強度が低下したり、気密性が低下し電気特性が劣化したりする虞があった。カバー体４の変形には、枠部４と蓋部５との剥離も含むものとする。

これに対して、本実施形態のＳＡＷ素子１によれば、接合強度および気密性確保に大きな影響を及ぼす枠部４と蓋部５との接合部ではなく、振動空間Ｓｐと重なる領域に回路パターン７を形成している。このため、温度変化が生じても、カバー体６の変形を抑制することができる。さらに、回路パターン７により蓋部５を補強することができるので、振動空間Ｓｐを安定して維持することができる。

なお、ＳＡＷ素子１においても、筒部１６と蓋部５との接合部直上に回路パターン７が位置しているが、筒部１６の貫通孔１６ａの内部には、柱状電極８が配置されているため、柱状電極８が柱として機能し、蓋部５と筒部１６との接合部における歪は小さい。

また、平面視で筒部１６および蓋部５の接合部と、回路パターン７とが重なる部分は、回路パターン７が接合部から振動空間Ｓｐ側へ向かって横切る部分のみのため、面積も小さいのでカバー体６を変形させる程の応力は生じない。さらに、万が一、筒部１６と蓋部５との接合部において応力が生じてその接合強度が低下したとしても、振動空間Ｓｐとカバー体６の外側とをつなぐ部分では強固な接合が維持されているため、外部から振動空間Ｓｐへ水分が侵入したりする虞は少なく、ＳＡＷ素子１の電気特性を維持することができる。

このことから、ＳＡＷ素子１に温度履歴が加わった場合であってもカバー体６が変形することを低減することができる。その結果、ＳＡＷ素子１は、安定した電気特性を得るこ
とができる。

（ＳＡＷ素子の変形例１）
カバー体６は、図６，図７に示すように、平面視で、枠部４の内側において圧電基板２の上面２Ａに配置され、蓋部５と接合される支持部１７を設けてもよい。支持部１７は、圧電基板２の上面２Ａのうち、励振電極３が配置されていない部分に形成される。このような支持部１７により、蓋部５を支えることができる。このため、振動空間Ｓｐ上に圧力が加わった場合に蓋部５が変形することを防ぎ、振動空間Ｓｐを維持することができる。特に振動空間Ｓｐが大きくなったときに、支持部１７は有効となる。

このような支持部１７を設けた場合には、回路パターン７は、平面視で、支持部１７と重ならないようにしてもよいし、一部が支持部１７と重なるようにしてもよい。回路パターン７を図１と同様の配置とする場合には、回路パターン７は平面透視で支持部１７とが重ならないように配置されることとなる。この場合には、熱履歴が加わった場合であっても、支持部１７と蓋部５との接合強度を低下させることがないため、安定して蓋部５を保持することができ、カバー体６の変形を抑制することができる。

また、図８，９に示すように、枠部４の一部の幅を太くしてもよい。図８，９に示す例では、平面透視で、枠部４に囲まれる領域（振動空間Ｓｐ）の外側に第２電極パッド３ｅが形成されている。このような第２電極パッド３ｅは回路パターン７と直接接続されない。電極パッド３ａが平面透視で枠部４の内側においてカバー体６の外側に引き出されるのに対して、第２電極パッド３ｅは、平面透視で振動空間Ｓｐの外側においてカバー体６の外側に引き出されるものをいう。この第２電極パッド３ｅも、励振電極３と接続され、信号の入力また出力、基準電位への接続等を実現するものである。

この第２電極パッド３ｅは、この例では、平面透視で枠部４と重なる領域に形成されていて、第２電極パッド３ｅ上には枠部４および蓋部５を貫通する貫通孔６ａが形成されており、この貫通孔６ａの内部に貫通導体１８が形成されている。そして、枠部４は、第２電極パッド３ｅと重なるように枠部４の振動空間Ｓｐ側の面が内側に向けて張り出すように形成されている。このように構成することで、枠部４と蓋部５との接合面積を大きくし、その結果、カバー体６を変形しにくくすることができる。

（ＳＡＷ素子の変形例２）
上述の例において、図１０に示すように、蓋部５の厚みを場所によって異ならせてもよい。図１０は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に相当する部分における断面図である。

図８に示すように、蓋部５の厚みは、枠部４に接合される側よりも励振電極３の直上において薄くなっている。そして、回路パターン７は、平面透視でこの励振電極３と重なる領域に配置されている。

枠部４と蓋部５との接合部側において蓋部５の厚みが厚くなっていることから、回路パターン７と蓋部５との線膨張係数の違いにより生じる応力が接合部に伝達することを抑制することができる。これにより、枠部４と蓋部５との接合強度を維持することができる。特に、図１０に示すように、枠部４と蓋部５との接合部に近づくにつれて、蓋部５の厚みが厚くなる場合には、回路パターン７により生じる応力を厚み方向に逃がすことができる。

さらに、蓋部５の圧電基板２側の面は、枠部４と蓋部５との接合部の側に近づくにつれて支持基板２との距離が小さくなるように形成する場合には、励振電極３の直上においては蓋部５との距離を安定して維持することができる。これにより、ＳＡＷ素子１は、安定
して振動空間Ｓｐを確保できるものとなる。

なお、このような蓋部５の形状は、支持部１７に対しても同様とすることで、支持部１６と蓋部５との接合強度を維持することができる。すなわち、蓋部５は支持部１７との接合部側に比べ、励振電極３の直上において厚みが薄くなっていてもよいし、接合部の側に近づくにつれて厚みが厚くなるようにしてもよいし、蓋部５の圧電基板２側の面は接合部の側に近づくにつれて支持基板２との距離が小さくなるようにしてもよい。

回路パターン７の弾性率が蓋部５の弾性率より大きいときには、蓋部５の厚みの薄い部分において回路パターン７が補強材としての機能を有することができ、蓋部５の変形を抑制することができる。これは、ＳＡＷ素子１が実装基板に実装され、更にトランスファモールド法等により樹脂封止される場合に有効である。蓋部５を構成する材料の弾性率が回路パターン７を構成する材料の弾性率よりも小さい例としては、蓋部５を光硬化性樹脂で構成し、回路パターン７を銅で構成する場合を挙げられる。このように回路パターン７お補強層として用いるためには、回路パターン７を蓋部５の厚みの薄い部分から厚い部分へ連続するように形成すればよい。具体的には、図１０において、回路パターン７は、ｘ方向のみに延びることなく、ｙ方向に伸びる部分を備えるように形成すればよい。

また、蓋部５上に回路パターン７が形成されている場合、カバー体６は、回路パターン７を覆う絶縁性の第２蓋部５ａを有していてもよい。第２蓋部５ａは、例えば蓋部５または枠部４の材料に加えて、フィラーなどを含む封止樹脂を用いることができる。第２蓋部５ａを有していることにより、回路パターン７が短絡されることなどを防止することができる。なお、この第２蓋部５ａには、必要に応じて貫通孔を形成し、柱状電極８や貫通導体１８，回路パターン７をカバー体６の外側に引き出してもよい。

回路パターン７は、グランド電位の電極パッド３ａに電気的に接続されていてもよい。回路パターン７がグランド電位に接続されている場合には、後述する受信フィルタおよび送信フィルタの整合回路として用いることができる。この場合は、アンテナ端子と、受信フィルタおよび送信フィルタの分岐点との間の配線に回路パターン７が接続される。また、送信フィルタにおいて減衰極調整用のインダクタとして回路パターン７を用いてもよい。この場合は、並列共振子とグランドの間に回路パターン７が位置するように配置される。

また、振動空間Ｓｐには、空気または窒素を充填させてもよい。この場合には、励振電極３と回路パターン７との間に比誘電率の低い雰囲気が介在していることとなり、意図せぬ寄生容量の発生を抑制することができる。

（ＳＡＷ素子の変形例３）
本変形例のＳＡＷ素子１は、図１１，図１２に示す通り、第２電極パッド３ｅを含み、第２電極パッド３ｅに接続された枠部４の側壁に沿って設けられた外部接続端子１９を有する。具体的には、第２電極パッド３ｅの一部が枠部４の外側にまで延出しており、この延出部上からから、枠部４および蓋部５の外側面（側壁）にかけて設けられた外部接続端子１９によって、励振電極３を外部回路に接続することができる。この例では、枠部４の外縁が振動空間Ｓｐ側に向けて凹む凹部６ｂが設けられている。そして、外部接続端子１９はこの凹部６ｂを埋めるように形成されている。このような場合は、カバー体６の面積を小さくすることができる。

カバー体６の枠部４は、図１１に示す通り、平面視したときに、圧電基板２の外周２ａよりも内側に配置されていてもよい。具体的には、平面視において、カバー体６の外縁６ｃが、圧電基板２の外周２ａから距離Ｄ１を開けて配置される。距離Ｄ１は、例えば、１
μｍ以上１０μｍ以下となるように設定することができる。本実施形態は、カバー体６のうち枠部４および蓋部５が、圧電基板２の外周２ａから距離Ｄ１を開けて配置されている場合である。

このようにカバー体６が、圧電基板２の外周２ａから距離を空けて配置されている場合には、ＳＡＷ素子１をモールドする封止樹脂を配置する際に、封止樹脂と圧電基板２（または保護膜）とを接触させることができるため、ＳＡＷ素子１と封止樹脂の接触面積を大きくすることができる。その結果、ＳＡＷ素子１と封止樹脂の密着性を向上させることができるので、封止樹脂の剥がれを低減したり、水分の侵入などを低減したりすることができる。

さらに、外部接続端子１９，柱状電極８は、封止樹脂の外側に導出されており、封止樹脂の上面には、外部パッド１９ｃ，８ｃがそれぞれ形成されている。このような外部パッド１９ｃ，８ｃにより、外部回路との接続を容易に実現することができる。

（ＳＡＷ素子の変形例４）
上述の例では、回路パターン７が蓋部５の上面に形成した場合を例に説明したが、蓋部５の圧電基板２側の面に形成してもよい。この場合には、回路パターン７が変質することを抑制することいができるので、所望の電気的特性を維持することができる。

（ＳＡＷ素子の変形例５）
上述の例では、回路パターン７は、平面透視で枠部４と重ならないように配置された場合について説明したが、回路パターン７は、枠部４のうち振動空間Ｓｐとカバー体６の外側とをつなぐ仮想線上に位置する枠部４を横切らないように配置されていれば上述の例に限定されない。換言すれば、振動空間Ｓｐとカバー体６の外側とをつなぐ仮想線上に位置する枠部４を横切らなければ、枠部４と重なっていてもよい。

図１６に、回路パターン７が、枠部４と重なる例を示す。図１６において、枠部４に説明のためにパターンを付し、蓋部５上に形成される回路パターン７を点線で記載している。図１６において、枠部４は、振動空間Ｓｐの最外周を囲む環状部４ａと環状部４ａから環状部４ａで形成される閉空間の内側に張り出す突出部４ｂとを備えている。そして、回路パターン７は突出部４ｂと平面視で重なるように配置されている。

一方で、回路パターン７は、枠部４のうち、カバー体６の外側から振動空間Ｓｐまでの最短距離を結ぶ仮想線上に位置する領域においては平面透視で重ならないように配置されている。すなわち、回路パターン７と環状部４ａとは平面透視で重ならないように配置されている。

このように構成することで、環状部４ａと蓋部５との接合強度は低下することがないため、カバー体６の外側から振動空間Ｓｐへ水分等が侵入することを抑制することができる。一方で、仮に、突出部４ｂと蓋部５との接合強度が低下した場合には、突出部４ｂは振動空間Ｓｐの内部において蓋部５と圧電基板２との隔離距離を定めるスペーサーとして機能しうるものとなる。

（分波器）
ＳＡＷ素子１は、図１３に示すように、アンテナ端子９、送信フィルタ１０および受信フィルタ１１を有する分波器１００に適用してもよい。アンテナ端子９は、移動体端末等の通信装置において、アンテナに接続される端子である。送信フィルタ１０は送信端子１０ａから入力された送信信号ＴＳをフィルタリングしてアンテナ端子９に出力するフィルタである。受信フィルタ１１はアンテナ端子９から入力された受信信号ＲＳをフィルタリングするフィルタである。フィルタリングされた受信信号ＲＳは出力端子１１ａから出力される。送信フィルタ１０および受信フィルタ１１はアンテナ端子９に電気的に接続されている。なお、図１３において、Ｇはグランドを示しており、Ｌはインダクタを示すものである。また、受信フィルタ１１は、ダブルモードＳＡＷフィルタＤを示すものである。

送信フィルタ１０は、アンテナ端子９および送信端子１０ａに直列的に接続した直列共振子Ｓ１〜Ｓ３と、アンテナ端子９および送信端子１０ａに並列的に接続した並列共振子Ｐ１〜Ｐ３とを有するラダー型フィルタで構成されている。本実施形態の分波器１００では、３段のラダー型フィルタの例を用いているがこれに限定されず、何段のラダー型フィルタであってもよい。

上述のＳＡＷ素子１の構造を分波器１００に適用したときに、回路パターン７を、減衰極調整用のインダクタとして用いる場合には、図１３に示す、インダクタＬに相当する部分に用いることができる。本実施形態では、複数の並列共振子Ｐ１〜Ｐ３と電気的に接続するようにグランド電位に接続された回路パターン７が配置されている。

（通信装置）
図１４に示すように、アンテナ１２と、アンテナ１２に電気的に接続された分波器１００と、分波器１００に電気的に接続されたＲＦ−ＩＣ１３とを備える通信装置２００であってもよい。通信装置２００によれば、図１５に示すように、ＳＡＷ素子１（または分波器１００）を回路基板１４に実装した場合でも、カバー体６の変形を低減することができる。

図１５は、ＳＡＷ素子１（または分波器１００）を回路基板１４に実装した状態を示している。回路基板１４には、回路電極１４ａが形成されている。ＳＡＷ素子１は、例えば半田等からなるバンプ１５を介して回路基板１４に実装される。ＳＡＷ素子１の外部接続端子８は、バンプ１５を介して回路電極１４ａに電気的に接続される。

本変形例のＳＡＷ素子１は、蓋部５および第２蓋部５ａを貫通する貫通孔６ａにおいて、第１柱状電極８ａが筒部１６の貫通孔１６ａに、第２柱状電極８ｂが蓋部５の貫通孔６ａにそれぞれ配置されている。本変形例において、第２蓋部５ａの貫通孔６ａには、柱状電極８は設けられていないが、第３柱状電極を設けてもよい。本変形例のように第２蓋部５ａの貫通孔６ａに柱状電極８を設けずに、バンプ１５の一部を入りこませることにすることで、ＳＡＷ素子１が回路基板１４へ実装する際に位置ずれすることを低減することができる。また、バンプ１５が第２蓋部５ａと接触することで密着強度を向上させることができる。

１…弾性波素子（ＳＡＷ素子）
２…圧電基板
２Ａ…上面
２ａ…外周
３…励振電極
３ａ…電極パッド
３ａａ…配線導体
３ｂ…バスバー電極
３ｃ…電極指
３ｄ…反射器
３ｅ…第２電極パッド
４…枠部
５…蓋部
５ａ…第２蓋部
６…カバー体
６ａ…貫通孔
６ｂ…凹部
６ｃ…外縁
７…回路パターン
８…柱状電極
８ａ…第１柱状電極
８ｂ…第２柱状電極
８ｃ…外部パッド
９…アンテナ端子
１０…送信フィルタ
１１…受信フィルタ
１２…アンテナ
１３…ＲＦＩＣ
１４…回路基板
１４ａ…回路電極
１５…バンプ
１６…筒部
１６ａ…貫通孔
１７…支持部
１８…貫通導体
１００…分波器
２００…通信装置
Ｓｐ…振動空間

Claims

圧電基板と、
該圧電基板上に配置された励振電極と、
前記圧電基板上に配置された、前記励振電極を囲む枠部と、該枠部上に配置された蓋部とを有し、前記励振電極との間に振動空間を形成するカバー体と、
前記枠部の内側において前記圧電基板上に配置され、前記励振電極と電気的に接続された電極パッドと、
前記カバー体に配置され、前記電極パッドと電気的に接続された回路パターンと、を有し、
該回路パターンは、平面透視で、前記枠部のうち、前記カバー体の外側から前記振動空間までの最短距離を結ぶ仮想線上には重ならず、かつ、前記枠部の内側で前記振動空間と重なる領域に配置されており、
前記カバー体は、平面視で前記圧電基板の外周からはみ出す部分を備えない、弾性波素子。
前記カバー体は、前記枠部の内側において前記圧電基板上に配置され、前記蓋部と接合された支持部を含む、請求項１に記載の弾性波素子。
前記蓋部は、前記枠部に接合される側よりも、平面透視で前記励振電極と重なる領域において厚みが薄くなっており、
前記回路パターンは、平面透視で前記励振電極と重なる領域に形成されている、請求項１または２に記載の弾性波素子。
前記回路パターンは、平面透視で、前記枠部と重ならない、請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性波素子。
前記蓋部の前記圧電基板側の面は、前記枠部に接合される側に近づくにつれて前記圧電基板との距離が小さくなる、請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性波素子。
前記枠部と前記蓋部とは、同一材料からなる、請求項１乃至５のいずれかに記載の弾性波素子。
前記電極パッド上に配置され、前記回路パターンに接続される柱状電極と、前記柱状電極の外周を覆う筒部と、を有する、請求項１乃至６のいずれかに記載の弾性波素子。
前記回路パターンは、グランド電位の前記電極パッドに電気的に接続されている請求項１乃至７のいずれかに記載の弾性波素子。
前記圧電基板上に配置された前記励振電極と電気的に接続され、平面透視で、前記振動空間の外側において、前記カバー体の外側に導出される第２電極パッドを備える、請求項１乃至８のいずれかに記載の弾性波素子。
前記枠部の外縁は、平面視したときに、前記圧電基板の外周よりも内側に配置されており、
前記枠部は、平面視したときに、前記外縁が前記振動空間側に窪んだ凹部が形成されている、請求項１乃至９のいずれかに記載の弾性波素子。
前記第２電極パッドは、平面透視で前記枠部と重なるように配置されており、
前記カバー体は、前記第２電極パッド上に配置された貫通導体を有する請求項９に記載の弾性波素子。
前記第２電極パッドは、前記枠部の外周側の側壁に沿って配置された外部接続端子に電気的に接続されている、請求項９に記載の弾性波素子。
前記回路パターンの少なくとも一部は前記蓋部の上面に配置されており、前記蓋部上に配置された、前記回路パターンを覆う絶縁性の第２蓋部をさらに有する請求項１乃至１２のいずれかに記載の弾性波素子。
請求項１乃至１３のいずれかに記載の弾性波素子と、
該弾性波素子がバンプを介して実装された回路基板とを有する通信装置。
前記弾性波素子と電気的に接続されたアンテナをさらに有する請求項１４に記載の通信装置。