Title:
Elektronische Komponente
Kind Code:
B4


Abstract:

Elektronische Komponente, umfassend:
ein Substrat (12),
eine Stützschicht (14), die – beim Blick von oben aus einer Richtung senkrecht zur Hauptfläche (S1) – eine zuvor festgelegte Region (E) auf einer Hauptfläche (S1) des Substrats (12) umgibt,
ein Oberflächenschallwellenelement (18a, ..., 18t), das in der zuvor festgelegten Region (E) angeordnet ist,
eine Deckschicht (20, 22), die auf der Stützschicht (14) angeordnet ist und der Hauptfläche (S1) gegenüberliegt, und
ein Säulenelement (16), das die Hauptfläche (S1) und die Deckschicht (20, 22) in einem Raum verbindet, der von der Hauptfläche (S1), der Stützschicht (14) und der Deckschicht (20, 22) umgeben ist und keinen Kontakt zu der Stützschicht (14) hat, und das in der Mitte der Hauptfläche (S1) angeordnet ist,
einen ersten Durchkontaktleiter (V7), der sich in dem Säulenelement (16) in der normalen Richtung der Hauptfläche (S1) erstreckt, und
einen zweiten Durchkontaktleiter (V1, ..., V6), der sich in der Stützschicht (14) in der normalen Richtung der Hauptfläche (S1) erstreckt,
wobei eine Querschnittsfläche des ersten Durchkontaktleiters entlang einer Ebene parallel zur Hauptfläche (S1) größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten Durchkontaktleiters entlang der Ebene parallel zur Hauptfläche (S1).




Inventors:
Yamato, Syuji (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Hira, Mitsuyoshi (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
Application Number:
DE112012001150T
Publication Date:
03/01/2018
Filing Date:
02/10/2012
Assignee:
MURATA MANUFACTURING CO., LTD. (Kyoto-fu, Nagaokakyo-shi, JP)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102005026243A1N/A2006-12-14
DE10253163A1N/A2004-05-27



Foreign References:
JP2010278972A2010-12-09
Attorney, Agent or Firm:
CBDL Patentanwälte, 47051, Duisburg, DE
Claims:
1. Elektronische Komponente, umfassend:
ein Substrat (12),
eine Stützschicht (14), die – beim Blick von oben aus einer Richtung senkrecht zur Hauptfläche (S1) – eine zuvor festgelegte Region (E) auf einer Hauptfläche (S1) des Substrats (12) umgibt,
ein Oberflächenschallwellenelement (18a, ..., 18t), das in der zuvor festgelegten Region (E) angeordnet ist,
eine Deckschicht (20, 22), die auf der Stützschicht (14) angeordnet ist und der Hauptfläche (S1) gegenüberliegt, und
ein Säulenelement (16), das die Hauptfläche (S1) und die Deckschicht (20, 22) in einem Raum verbindet, der von der Hauptfläche (S1), der Stützschicht (14) und der Deckschicht (20, 22) umgeben ist und keinen Kontakt zu der Stützschicht (14) hat, und das in der Mitte der Hauptfläche (S1) angeordnet ist,
einen ersten Durchkontaktleiter (V7), der sich in dem Säulenelement (16) in der normalen Richtung der Hauptfläche (S1) erstreckt, und
einen zweiten Durchkontaktleiter (V1, ..., V6), der sich in der Stützschicht (14) in der normalen Richtung der Hauptfläche (S1) erstreckt,
wobei eine Querschnittsfläche des ersten Durchkontaktleiters entlang einer Ebene parallel zur Hauptfläche (S1) größer ist als eine Querschnittsfläche des zweiten Durchkontaktleiters entlang der Ebene parallel zur Hauptfläche (S1).

2. Elektronische Komponente nach Anspruch 1, ferner umfassend:
eine Leiterbahn (19), die mit dem ersten Durchkontaktleiter (V7) verbunden und auf der Hauptfläche (S1) angeordnet ist, und
einen externen Verbindungsabschnitt (24f), an den ein Erdungspotenzial angelegt wird, wobei der externe Verbindungsabschnitt (24f) mit dem ersten Durchkontaktleiter (V7) verbunden ist und auf einem Abschnitt der Deckschicht (20, 22) direkt auf dem ersten Durchkontaktleiter (V7) angeordnet ist.

3. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Stützschicht (14) und das Säulenelement (16) aus dem gleichen Material bestehen.

4. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Deckschicht (20, 22) enthält:
eine erste Deckschicht (20), die auf der Stützschicht (14) angeordnet ist und aus einem anderen Material besteht als die Stützschicht (14), und
eine zweite Deckschicht (22), die auf der ersten Deckschicht (20) angeordnet ist und aus dem gleichen Material besteht wie die Stützschicht (14).

5. Elektronische Komponente nach Anspruch 4, wobei die erste Deckschicht (20) die Stützschicht (14) und die zweite Deckschicht (22) verbindet.

6. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Oberflächenschallwellenelement (18a, ..., 18t) ein Oberflächenschallwellenfilter bildet.

7. Elektronische Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mehrere der Oberflächenschallwellenelemente (18a, ..., 18t) in der zuvor festgelegten Region (E) angeordnet sind.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Komponente, und genauer gesagt, eine elektronische Komponente, die ein Oberflächenschallwellenelement enthält.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Als eine elektronische Komponente, die ein Oberflächenschallwellenelement des Standes der Technik enthält, ist zum Beispiel ein Oberflächenschallwellenbauelement bekannt, wie es in Patentdokument 1 beschrieben ist. In dem Oberflächenschallwellenbauelement ist ein Oberflächenschallwellenelement auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet. Des Weiteren ist das piezoelektrische Substrat mit einem Harzfilm überzogen. Jedoch ist auf dem Oberflächenschallwellenelement ein Hohlraum angeordnet, so dass der Harzfilm keinen Kontakt zu dem Oberflächenschallwellenelement hat.

Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Oberflächenschallwellenbauelement kann es zu dem Problem kommen, dass der Hohlraum zum Zeitpunkt der Montage kollabiert. Genauer gesagt, wenn ein Schaltkreismodul, das ein Oberflächenschallwellenbauelement enthält, hergestellt wird, wird nach der Montage des Oberflächenschallwellenbauelements auf einem Substrat ein Vergießen mit Harz ausgeführt, um das Oberflächenschallwellenbauelement zu bedecken. Zu diesem Zeitpunkt wird ein vergleichsweise hoher Druck auf das Harz ausgeübt. Aus diesem Grund wird bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Oberflächenschallwellenbauelement der Harzfilm durch den Druck verformt, was zum Kollabieren des Hohlraums führen kann. Insbesondere neigt der Hohlraum mit zunehmendem Volumen stärker zum Kollabieren.

Patentdokument 1 ist JP 2009-159124 A.

DE 102 53 163 A1 zeigt ein Bauelement mit sandwichartigem Aufbau, bei dem ein Bauelementstrukturen tragender Chip mit einer Rahmenstruktur und einer diffusionsdichten Abdeckung so verklebt wird, dass die Bauelementstrukturen im Inneren des Aufbaus in einem Hohlraum angeordnet sind, wobei Durchkontaktierungen durch die Abdeckung Kontakte auf der Unterseite der Abdeckung mit Anschlussmetallisierungen der Bauelementstrukturen auf dem Chip verbinden und mit einer Unterseitenmetallisierung abgedichtet sind.

DE 10 2005 026 243 A1 und JP 2010 278972 A zeigen Bauelemente auf Substraten, die mit ihrer Vorderseite zueinander weisend miteinander verbunden sind, um für Bauelementstrukturen einen Hohlraum zu bilden, und wobei elektrische Außenanschlüsse für alle Bauelementstrukturen auf der Oberfläche eines der beiden Substrate und zwischen den beiden Substraten eine geeignet strukturierte Zwischenschicht als Abstandshalter und zur Abdichtung vorgesehen sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGTechnisches Problem

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Komponente bereitzustellen, die das Kollabieren eines Raumes verhindern kann, der sich auf einem Oberflächenschallwellenelement befindet.

Lösung des Problems

Eine elektronische Komponente gemäß Anspruch 1 enthält ein Substrat, eine Stützschicht, die – beim Blick von oben aus einer Richtung senkrecht zur Hauptfläche – eine zuvor festgelegte Region auf einer Hauptfläche des Substrats umgibt, ein Oberflächenschallwellenelement, das in der zuvor festgelegten Region angeordnet ist, eine Deckschicht, die auf der Stützschicht angeordnet ist und der Hauptfläche gegenüberliegt, und ein Säulenelement, das die Hauptfläche und die Deckschicht in einem Raum verbindet, der von der Hauptfläche, der Stützschicht und der Deckschicht umgeben ist und der keinen Kontakt zu der Stützschicht hat.

Nutzeffekte der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Kollabieren eines Raumes zu verhindern, der auf dem Oberflächenschallwellenelement angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Grundrissansicht eines SAW-Filters.

2 ist eine strukturelle Schnittansicht des SAW-Filters entlang der Linie A-A von 1.

3 ist eine auseinandergezogene Ansicht des SAW-Filters von 1.

4 ist ein Ersatzschaltbild des SAW-Filters von 1.

5 ist eine strukturelle Schnittansicht eines Schaltkreismoduls, in dem das SAW-Filter montiert ist.

6 enthält Querschnittsansichten, die Fertigungsschritte für das SAW-Filter veranschaulichen.

7 enthält Querschnittsansichten, die Fertigungsschritte für das SAW-Filter veranschaulichen.

8 ist eine strukturelle Schnittansicht eines SAW-Filters gemäß einer ersten Modifizierung.

9 ist eine strukturelle Schnittansicht eines SAW-Filters gemäß einer zweiten Modifizierung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden wird ein SAW-(Surface Acoustic Wave = Oberflächenschallwellen)-Filter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Struktur des SAW-Filters

Als erstes wird eine Struktur eines SAW-Filters mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Grundrissansicht eines SAW-Filters 10. 2 ist eine strukturelle Schnittansicht des SAW-Filters 10 entlang der Linie A-A von 1. 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht des SAW-Filters 10 von 1. 4 ist ein Ersatzschaltbild des SAW-Filters 10 von 1. Im Folgenden ist eine Stapelrichtung (vertikale Richtung) des SAW-Filters 10 als eine z-Achsen-Richtung definiert. Des Weiteren ist eine Richtung entlang einer langen Seite des SAW-Filters 10 als eine x-Achsen-Richtung definiert, und eine Richtung entlang einer kurzen Seite des SAW-Filters 10 ist als eine y-Achsen-Richtung definiert, wenn das SAW-Filter 10 von oben aus der z-Achsen-Richtung betrachtet wird.

Wie in den 1 bis 4 veranschaulicht, enthält das SAW-Filter 10 ein piezoelektrisches Substrat 12, eine Stützschicht 14, ein Säulenelement 16, Oberflächenschallwellenelemente 18 (18a bis 18t), Leiterbahnen 19, Deckschichten 20 und 22, Bondhügel (externe Verbindungsabschnitte) 24 (24a bis 24g), Kontaktinseln 30 (30a bis 30g) und Durchkontaktleiter V1 bis V7.

Das piezoelektrische Substrat 12 ist wie eine rechteckige Platte geformt und hat eine Hauptfläche S1 (siehe 2). Als das piezoelektrische Substrat 12 wird zum Beispiel ein Quarzsubstrat, ein LiTaO3-Substrat, ein LiNbO3-Substrat oder ein Substrat mit einem ZnO-Dünnfilm verwendet. Die Hauptfläche S1 meint eine Hauptfläche, die sich auf einer Seite der +z-Achsen-Richtung von zwei Hauptflächen des piezoelektrischen Substrats 12 befindet.

Wie in den 1 und 2 veranschaulicht, ist eine Elementregion E auf der Hauptfläche S1 des piezoelektrischen Substrats 12 definiert. Die Elementregion E ist ein Bereich auf der Hauptfläche S1 mit Ausnahme von Abschnitten in der Nähe von Ecken und Seiten.

Wie in den 1 und 3 veranschaulicht, ist die Stützschicht 14 – von oben aus der z-Achsen-Richtung betrachtet – wie ein rechteckiger Rahmen geformt, der die Elementregion E umgibt. Genauer gesagt, wie in 3 veranschaulicht, enthält die Stützschicht 14 einen Rahmenabschnitt 14a und Vorsprünge 14b bis 14g. Der Rahmenabschnitt 14a ist wie ein rechteckiger Rahmen geformt, der entlang vier Seiten der Hauptfläche S1 angeordnet ist. Die Vorsprünge 14b bis 14e stehen in Richtung einer Innenseite des Rahmenabschnitts 14a an den vier Ecken der Hauptfläche S1 hervor. Die Vorsprünge 14f und 14g stehen in Richtung der Innenseite des Rahmenabschnitts 14a an Mittelpunkten von langen Seiten auf Seiten der +y- und –y-Achsen-Richtung der Hauptfläche S1 hervor. Die Stützschicht 14 soll verhindern, dass Wasser oder dergleichen in das SAW-Filter 10 eindringt, und besteht aus einem extrem wasserbeständigen isolierenden Material (zum Beispiel Polyimid). Die Elementregion E meint eine Region auf der Hauptfläche S1, wo die Stützschicht 14 nicht angeordnet ist.

Wie in 2 veranschaulicht, ist die Deckschicht 20 auf einer Seite der +z-Achsen-Richtung der Stützschicht 14 angeordnet und liegt der Hauptfläche S1 gegenüber. Genauer gesagt, hat die Deckschicht 20 fast die gleiche Rechtecksform wie die Hauptfläche S1. Die Deckschicht 20 ist auf der Seite der +z-Achsen-Richtung der Stützschicht 14 angeordnet, wodurch sie der Hauptfläche S1 gegenüberliegt, ohne die Hauptfläche S1 zu berühren, weil sich ein Raum dazwischen befindet. Im Folgenden wird ein Raum, der von der Hauptfläche S1, der Stützschicht 14 und einer Hauptfläche der Deckschicht 20 auf der Seite der –z-Achsen-Richtung umgeben ist, als ein Raum Sp bezeichnet. Die Deckschicht 20 besteht aus einem isolierenden Material, das von dem isolierenden Material für die Stützschicht 14 verschieden ist, und besteht beispielsweise aus Epoxid.

Wie in 2 veranschaulicht, ist die Deckschicht 22 auf einer Seite der +z-Achsen-Richtung der Deckschicht 20 angeordnet. Genauer gesagt, hat die Deckschicht 22 die gleiche Rechtecksform wie die Deckschicht 20 und ist – von oben aus der z-Achsen-Richtung betrachtet – auf die Deckschicht 20 ausgerichtet. Die Deckschicht 22 soll verhindern, dass Wasser oder dergleichen in das SAW-Filter 10 eindringt, und besteht aus einem extrem wasserbeständigen isolierenden Material (zum Beispiel Polyimid). Das heißt, die Deckschicht 22 besteht aus dem gleichen isolierenden Material wie die Stützschicht 14. Da die Deckschicht 22 nach dem Aushärten der Stützschicht 14 hergestellt wird, wenn sie direkt auf der Stützschicht 14 angeordnet wird, ist es unwahrscheinlich, dass sie in direkten Kontakt mit der Stützschicht 14 kommt. Aus diesem Grund ist die Deckschicht 20 in dem SAW-Filter 10 zwischen der Stützschicht 14 und der Deckschicht 22 angeordnet. Das heißt, die Deckschicht 20 verbindet die Stützschicht 14 und die Deckschicht 22.

Das Säulenelement 16 verbindet die Hauptfläche S1 und die Hauptfläche der Deckschicht 20 auf der Seite der –z-Achsen-Richtung und hat keinen Kontakt mit der Stützschicht 14 in dem Raum Sp. Genauer gesagt, ist das Säulenelement 16 ein zylindrischer isolierender Korpus, der nahe einer Überschneidung von Diagonalen der Hauptfläche S1 (das heißt, nahe der Mitte der Hauptfläche S1) angeordnet ist (von oben aus der +z-Achsen-Richtung betrachtet) und der sich in der z-Achsen-Richtung erstreckt. Das Säulenelement 16 besteht aus dem gleichen isolierenden Material wie die Stützschicht 14 (das heißt, Polyimid). Das Säulenelement 16 verhindert, dass der Raum Sp durch Verformung der Deckschichten 20 und 22 kollabiert.

Die Kontaktinseln 30a bis 30f werden durch leitfähige Schichten aus Al, Cu, Ni, Au, Pt oder dergleichen gebildet, die auf der Hauptfläche S1 angeordnet sind, und sind auf die Vorsprünge 14b bis 14g der Stützschicht 14, – von oben aus der z-Achsen-Richtung betrachtet – ausgerichtet, wie in den 1 und 3 veranschaulicht. Mit den Kontaktinseln 30a bis 30f sind unten beschriebene Durchkontaktleiter V1 bis V6 verbunden. Die Kontaktinsel 30g wird durch eine leitfähige Schicht aus Al, Cu, Ni, Au, Pt oder dergleichen gebildet, die auf der Hauptfläche S1 angeordnet ist, und ist auf die Überschneidung der Diagonalen der Hauptfläche S1, – von oben aus der z-Achsen-Richtung betrachtet – ausgerichtet, wie in 1 veranschaulicht. Mit der Kontaktinsel 30g ist ein unten beschriebener Durchkontaktleiter V7 verbunden.

Wie in 3 veranschaulicht, durchdringen die Durchkontaktleiter V1 bis V6 die Stützschicht 14 und die Deckschichten 20 und 22 in der z-Achsen-Richtung, und Endabschnitte der Durchkontaktleiter V1 bis V6 in der –z-Achsen-Richtung sind jeweils mit den Kontaktinseln 30a bis 30f verbunden.

Wie in 3 veranschaulicht, durchdringt der Durchkontaktleiter V7 das Säulenelement 16 und die Deckschichten 20 und 22 in der z-Achsen-Richtung. Das heißt, der Durchkontaktleiter V7 erstreckt sich in dem Säulenelement 16 in der z-Achsen-Richtung (in einer normalen Richtung der Hauptfläche S1). Ein Endabschnitt des Durchkontaktleiters V7 in der –z-Achsen-Richtung ist mit der Kontaktinsel 30g verbunden.

Die Bondhügel 24a bis 24g sind auf einer Hauptfläche der Deckschicht 22 auf einer Seite der +z-Achsen-Richtung direkt auf den Durchkontaktleitern V1 bis V7 angeordnet und sind jeweils mit den Endabschnitten der Durchkontaktleiter V1 bis V7 auf der Seite der +z-Achsen-Richtung verbunden. Der Bondhügel 24f entspricht einem externen Verbindungsabschnitt. Die Bondhügel 24a bis 24g werden mit Kontaktflecken auf einer Leiterplatte verbunden, wenn das SAW-Filter 10 auf der Leiterplatte montiert wird, und werden zum Beispiel durch Lotkugeln gebildet.

Die Oberflächenschallwellenelemente 18 sind in der Elementregion E angeordnet. Jedes Oberflächenschallwellenelement 18 wird durch eine leitfähige Schicht aus Al, Cu, Ni, Au, Pt oder dergleichen gebildet, die auf der Hauptfläche S1 angeordnet ist, und zwei kammförmige Elektroden davon sind einander entgegengesetzt, um einen IDT (Inter Digital Transducer) zu bilden. Das Oberflächenschallwellenelement 18 bildet einen Resonator mit Resonanzeigenschaften bei einer Resonanzfrequenz, die durch den Abstand der kammförmigen Elektroden bestimmt wird. Des Weiteren bilden mehrere Oberflächenschallwellenelemente 18 ein Abzweig-Filter mit einem Abzweig-Schaltkreis. Damit das Abzweig-Filter gewünschte Übertragungseigenschaften erhält, haben die Oberflächenschallwellenelemente 18 verschiedene Größen. Da die Struktur und das Prinzip der Oberflächenschallwellenelemente 18 die gleichen sind wie die von üblichen Oberflächenschallwellenelementen, wird auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet.

Die Leiterbahnen 19 werden durch leitfähige Schichten aus Al, Cu, Ni, Au, Pt oder dergleichen gebildet, die auf der Hauptfläche S1 angeordnet sind, und verbinden die Oberflächenschallwellenelemente 18 und die Kontaktinseln 30. Eine Schaltkreiskonfiguration des SAW-Filters 10 wird unten ausführlicher beschrieben.

Wie in 4 veranschaulicht, sind die Oberflächenschallwellenelemente 18a bis 18f zwischen dem Bondhügel 24a und dem Bondhügel 24b in Reihe geschaltet. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18a mit dem Bondhügel 24a über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30a und den Durchkontaktleiter V1 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18a ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18b über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18b ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18c über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18c ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18d über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18d ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18e über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18e ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18f über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18f ist mit dem Bondhügel 24b über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30b und den Durchkontaktleiter V2 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18g zwischen dem Bondhügel 24a und dem Bondhügel 24e verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18g mit dem Bondhügel 24a über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30a und den Durchkontaktleiter V1 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18g ist mit dem Bondhügel 24e über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30e und den Durchkontaktleiter V5 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18h zwischen einem Abschnitt zwischen dem Oberflächenschallwellenelemente 18b und 18c und dem Bondhügel 24e verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18h mit der anderen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18b und der einen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18c über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18h ist mit dem Bondhügel 24e über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30e und den Durchkontaktleiter V5 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18i zwischen einem Abschnitt zwischen den Oberflächenschallwellenelementen 18d und 18e und einem Abschnitt zwischen dem Bondhügel 24g und 24f verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18i mit der anderen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18d und der einen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18e über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18i ist mit dem Bondhügel 24g über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30g und den Durchkontaktleiter V7 verbunden und ist außerdem mit dem Bondhügel 24f über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30f und den Durchkontaktleiter V6 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18j mit dem Bondhügel 24b und dem Abschnitt zwischen dem Bondhügel 24g und 24f verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18j mit dem Bondhügel 24b über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30b und den Durchkontaktleiter V2 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18j ist mit dem Bondhügel 24g über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30g und den Durchkontaktleiter V7 verbunden und ist außerdem mit dem Bondhügel 24f über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30f und den Durchkontaktleiter V6 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, sind die Oberflächenschallwellenelemente 18k bis 18p zwischen dem Bondhügel 24c und dem Bondhügel 24d in Reihe geschaltet.

Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18k mit dem Bondhügel 24c über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30c und den Durchkontaktleiter V3 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18k ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18l über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18l ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18m über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18m ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18n über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18n ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18o über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18o ist mit einer kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18p über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18p ist mit dem Bondhügel 24d über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30d und den Durchkontaktleiter V4 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18q zwischen dem Bondhügel 24c und dem Bondhügel 24e verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18q mit dem Bondhügel 24c über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30c und den Durchkontaktleiter V3 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18q ist mit dem Bondhügel 24e über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30e und den Durchkontaktleiter V5 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18r zwischen einem Abschnitt zwischen dem Oberflächenschallwellenelemente 18l und 18m und dem Bondhügel 24e verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18r mit der anderen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18l und der einen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18m über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18r ist mit dem Bondhügel 24e über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30e und den Durchkontaktleiter V5 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18s mit einem Abschnitt zwischen den Oberflächenschallwellenelementen 18n und 18o und mit dem Abschnitt zwischen den Bondhügeln 24g und 24f verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18s mit der anderen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18n und der einen kammförmigen Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18o über die Leiterbahn 19 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18s ist mit dem Bondhügel 24g über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30g und den Durchkontaktleiter V7 verbunden und ist außerdem mit dem Bondhügel 24f über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30f und den Durchkontaktleiter V6 verbunden.

Wie in 4 veranschaulicht, ist das Oberflächenschallwellenelement 18t mit dem Bondhügel 24d und dem Abschnitt zwischen den Bondhügeln 24g und 24f verbunden. Genauer gesagt, ist eine kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18t mit dem Bondhügel 24d über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30d und den Durchkontaktleiter V4 verbunden. Die andere kammförmige Elektrode des Oberflächenschallwellenelements 18t ist mit dem Bondhügel 24g über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30g und den Durchkontaktleiter V7 verbunden und ist außerdem mit dem Bondhügel 24f über die Leiterbahn 19, die Kontaktinsel 30f und den Durchkontaktleiter V6 verbunden.

In dem SAW-Filter 10 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird der Bondhügel 24a als ein Eingangsanschluss für ein Hochfrequenzsignal eines 900 MHz-Bandes verwendet, und der Bondhügel 24b wird als ein Ausgangsanschluss für das Hochfrequenzsignal des 900 MHz-Bandes verwendet. Des Weiteren sind die Bondhügel 24e bis 24g geerdet. Somit fungieren die Oberflächenschallwellenelemente 18a bis 18j Funktion als ein SAW-Filter, das das Hochfrequenzsignal des 900 MHz-Bandes sendet.

Des Weiteren wird der Bondhügel 24c als ein Eingangsanschluss für ein Hochfrequenzsignal eines 850 MHz-Bandes verwendet, und der Bondhügel 24d wird als ein Ausgangsanschluss für das Hochfrequenzsignal des 850 MHz-Bandes verwendet. Die Bondhügel 24e bis 24g sind geerdet. Somit fungieren die Oberflächenschallwellenelemente 18k bis 18t als ein SAW-Filter, das das Hochfrequenzsignal des 850 MHz-Bandes sendet. Das SAW-Filter 10 mit der oben beschriebenen Konfiguration wird auf einer Leiterplatte montiert, um als ein Schaltkreismodul verwendet zu werden. Im Folgenden wird ein Schaltkreismodul, in dem das SAW-Filter 10 montiert ist, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 5 ist eine strukturelle Schnittansicht eines Schaltkreismoduls 100, in dem das SAW-Filter 10 montiert ist.

Das Schaltkreismodul 100 enthält das SAW-Filter 10, eine Leiterplatte 102, Kontaktflecken 104 und Vergussharz 106. Die Leiterplatte 102 ist eine mehrschichtige Verdrahtungsplatte. Die Kontaktflecken 104 sind äußere Elektroden, die auf einer Hauptfläche der Leiterplatte 102 angeordnet sind.

Das SAW-Filter 10 ist so auf der Leiterplatte 102 montiert, dass die Bondhügel 24 in Kontakt mit den Kontaktflecken 104 sind. Die Bondhügel 24 werden auf den Kontaktflecken 104 verteilt, indem sie zum Zeitpunkt der Montage geschmolzen werden. Das SAW-Filter 10 wird dadurch auf der Leiterplatte 102 fixiert. Das Vergussharz 106 bedeckt das SAW-Filter 10 und die Hauptfläche der Leiterplatte 102. Das SAW-Filter 10 ist dadurch geschützt.

Herstellungsverfahren für das SAW-Filter 10

Im Folgenden wird ein Herstellungsverfahren für das SAW-Filter 10 mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 6 und 7 sind Querschnittsansichten, die Fertigungsschritte für das SAW-Filter 10 veranschaulichen. Obgleich unten das Herstellungsverfahren nur für ein einzelnes SAW-Filter 10 beschrieben wird, werden in Wirklichkeit mehrerer SAW-Filter 10, die in einer Matrix angeordnet sind, gleichzeitig hergestellt und werden zum Schluss in einzelne SAW-Filter 10 unterteilt.

Als erstes wird, wie in 6(a) veranschaulicht, ein piezoelektrisches Substrat 12 hergestellt.

Als nächstes werden, wie in 6(b) veranschaulicht, Oberflächenschallwellenelemente 18, Leiterbahnen 19 und Kontaktinseln 30 auf einer Hauptfläche S1 des piezoelektrischen Substrats 12 durch Fotolithografie gebildet. Genauer gesagt, wird eine Resiststruktur mit Öffnungen, wo die Oberflächenschallwellenelemente 18, die Leiterbahnen 19 und die Kontaktinseln 30 auszubilden sind, gebildet. Als nächstes wird ein Film, der aus Metall, das hauptsächlich Al enthält, besteht, auf die Resiststruktur und in die Öffnungen aufgedampft. Als nächstes wird die Resiststruktur entfernt, indem sie in eine Ätzlösung getaucht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Metallfilm auf der Resiststruktur ebenfalls entfernt. Somit werden die Oberflächenschallwellenelemente 18, die Leiterbahnen 19 und die Kontaktinseln 30 auf der Hauptfläche S1 gebildet.

Als nächstes werden, wie in 6(c) veranschaulicht, eine Stützschicht 14 und ein Säulenelement 16 auf der Hauptfläche S1 des piezoelektrischen Substrats 12 durch Fotolithografie gebildet. Genauer gesagt, wird lichtempfindliches Polyimid auf die Hauptfläche S1 des piezoelektrischen Substrats 12 aufgeschleudert. Als nächstes wird das lichtempfindliche Polyimid belichtet und entwickelt. Des Weiteren wird das lichtempfindliche Polyimid durch Erwärmen ausgehärtet, und organische Materialien, die an den Oberflächenschallwellenelementen 18 anhaften, werden durch Sauerstoffplasma entfernt. Somit werden die Stützschicht 14 und das Säulenelement 16 gebildet.

Als nächstes werden, wie in 7(a) veranschaulicht, Deckschichten 20 und 22 auf der Stützschicht 14 gebildet. Genauer gesagt, wird ein Laminatfilm hergestellt, in dem eine Deckschicht 20, die durch einen Epoxid-Film gebildet wird, und eine Deckschicht 22, die durch einen Polyimid-Film gebildet wird, übereinander angeordnet sind. Dann wird der Laminatfilm auf der Stützschicht 14 angeordnet und wird einer Thermokompressionsbondung ausgesetzt.

Als nächstes werden, wie in 7(b) veranschaulicht, Durchkontaktlöcher in der Stützschicht 14, dem Säulenelement 16 und den Deckschichten 20 und 22 gebildet, indem ein Strahl auf die Positionen gerichtet wird, wo Durchkontaktleiter V1 bis V7 auszubilden sind. Das Verfahren zum Ausbilden der Durchkontaktlöcher ist nicht auf das Verfahren der Strahlanwendung beschränkt, sondern kann auch Fotolithografie sein.

Als nächstes werden, wie in 7(c) veranschaulicht, Durchkontaktleiter V1 bis V7 gebildet, indem die Durchkontaktlöcher mit Leitern durch Elektroplattieren ausfüllt werden. Da die Umfangsränder der Durchkontaktleiter V1 bis V7 von der Stützschicht 14 umgeben sind, kann keine Plattierungslösung in einen Raum Sp eindringen.

Und schließlich wird, wie in 2 veranschaulicht, Lötpaste auf die Durchkontaktleiter V1 bis V7 gedruckt, um Bondhügel 24a bis 24g zu bilden. Durch die oben beschriebenen Schritte wird ein SAW-Filter 10 hergestellt. Da das oben beschriebene Herstellungsverfahren für das SAW-Filter 10 nur ein Beispiel ist, kann das SAW-Filter 10 auch durch andere Verfahren hergestellt werden.

Vorteile

Gemäß dem SAW-Filter 10 mit der oben beschriebenen Struktur ist es möglich, das Kollabieren des Raumes Sp, der auf den Oberflächenschallwellenelementen 18 angeordnet ist, zu verhindern. Genauer gesagt, wenn ein Schaltkreismodul, welches das in Patentdokument 1 beschriebene Oberflächenschallwellenbauelement enthält, hergestellt wird, so wird das Oberflächenschallwellenbauelement, nachdem es auf einem Substrat montiert wurde, mit einem Vergussharz bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt wirkt ein vergleichsweise hoher Druck auf das Harz ein. Aus diesem Grund wird in dem in Patentdokument 1 beschriebenen Oberflächenschallwellenbauelement der Harzfilm durch den Druck verformt, was zum Kollabieren eines Hohlraums führen kann. Insbesondere neigt der Hohlraum mit zunehmendem Volumen stärker zum Kollabieren.

Im Gegensatz dazu ist in dem SAW-Filter 10, wie in 2 veranschaulicht, das Säulenelement 16 in dem Raum Sp angeordnet, um die Hauptfläche S1 und die Hauptfläche der Deckschicht 20 auf der Seite der –z-Achsen-Richtung zu verbinden. Somit wird selbst dann, wenn Druck auf die Deckschichten 20 und 22 während der Montage des SAW-Filter 10 wirkt, ein Verformen der Deckschichten 20 und 22 verhindert, weil sie durch das Säulenelement 16 gestützt werden. Infolge dessen wird das Kollabieren des Raumes Sp in dem SAW-Filter 10 unterdrückt. Des Weiteren ist der Grad der Entwurfsflexibilität in dem SAW-Filter 10 hoch. Genauer gesagt, hat das Säulenelement 16 keinen Kontakt mit der Stützschicht 14 in dem SAW-Filter 10. Das heißt, das Säulenelement 16 kann an einer Position in der Elementregion E von der Stützschicht 14 getrennt angeordnet werden. Folglich kann das Säulenelement 16 an einer beliebigen Position in der Elementregion E angeordnet werden. Darum kann das Säulenelement 16 an einer Position in der Elementregion E angeordnet werden, wo die Oberflächenschallwellenelemente 18, die Leiterbahnen 19 und die Kontaktinseln 30 nicht angeordnet sind. Infolge dessen ist der Grad der Entwurfsflexibilität in dem SAW-Filter 10 hoch.

Des Weiteren kann eine hohe Abstrahlungsleistung in dem SAW-Filter 10 erhalten werden. Genauer gesagt, durchdringt der Durchkontaktleiter V7 das Säulenelement 16 und die Deckschichten 20 und 22 in der z-Achsen-Richtung in dem SAW-Filter 10. Des Weiteren ist der Durchkontaktleiter V7 mit der Leiterbahn 19 über die Kontaktinsel 30g verbunden. Aus diesem Grund wird Wärme, die durch Anlegen einer HF-Spannung an das SAW-Filter 10 entsteht, aus dem SAW-Filter 10 über den Durchkontaktleiter V7 nach draußen abgestrahlt. Infolge dessen kann die Dauerleistungsfähigkeit in dem SAW-Filter 10 verbessert werden.

In dem SAW-Filter 10 werden die Dämpfungseigenschaften zwischen dem Bondhügel 24a und dem Bondhügel 24b und zwischen dem Bondhügel 24c und dem Bondhügel 24d und die Isoliereigenschaften zwischen dem Bondhügel 24, der nicht der Bondhügel 24a ist, und dem Bondhügel 24b und zwischen dem Bondhügel 24, der nicht der Bondhügel 24c ist, und dem Bondhügel 24d verbessert. Genauer gesagt, ist der Durchkontaktleiter V7 mit dem Bondhügel 24f verbunden, an den das Erdungspotenzial angelegt wird. Somit wird in dem SAW-Filter 10 das Erdungspotenzial an mehr Abschnitte angelegt, als wenn der Durchkontaktleiter V7 nicht vorhanden wäre. Infolge dessen werden die Dämpfungseigenschaften und die Isoliereigenschaften in dem SAW-Filter 10 verbessert. Insbesondere werden, wenn das SAW-Filter 10 in einem Mobiltelefon verwendet wird, die Isoliereigenschaften zwischen Senden und Empfangen in einem Duplexerschaltkreis des Mobiltelefons verbessert.

In dem Schaltkreismodul 100, in dem das SAW-Filter 10 montiert ist, kann das Auftreten von Welligkeit unterdrückt werden. Genauer gesagt, werden in dem SAW-Filter 10 Vibrationen in der z-Achsen-Richtung erzeugt, und dadurch entsteht Welligkeit. Um dem entgegenzuwirken, wird das SAW-Filter 10 mit dem Vergussharz 106 in dem Schaltkreismodul 100 bedeckt. Aus diesem Grund werden die Vibrationen in der z-Achsen-Richtung durch das Vergussharz 106 absorbiert. Infolge dessen wird das Auftreten von Welligkeit unterdrückt.

In dem SAW-Filter 10 sind der Durchkontaktleiter V7 und der Bondhügel 24f direkt verbunden, und darum wird keine Leiterbahn verwendet, um sie zu verbinden. Infolge dessen werden keine Induktanzkomponente und keine Kondensatorkomponente durch die Leiterbahn erzeugt, wodurch eine Verschlechterung der Kennlinie des SAW-Filters 10 vermieden wird.

Erste Modifizierung

Im Folgenden wird ein SAW-Filter gemäß einer ersten Modifizierung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. 8 ist eine strukturelle Schnittansicht eines SAW-Filters 10a gemäß der ersten Modifizierung.

In dem SAW-Filter 10a, wie in 8 veranschaulicht, kann auf den Bondhügel 24f verzichtet werden. In dem SAW-Filter 10a ist es auch möglich, ein Kollabieren eines Raumes Sp zu unterdrücken und eine hohe Wärmeabstrahlungsleistung zu erhalten.

Zweite Modifizierung

Im Folgenden wird ein SAW-Filter gemäß einer zweiten Modifizierung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. 9 ist eine strukturelle Schnittansicht eines SAW-Filters 10b gemäß der zweiten Modifizierung.

In dem SAW-Filter 10b, wie in 9 veranschaulicht, kann auf den Bondhügel 24f und den Durchkontaktleiter V7 verzichtet werden. In dem SAW-Filter 10b kann auch ein Kollabieren eines Raumes Sp unterdrückt werden.

Andere Ausführungsformen

Das SAW-Filter der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die SAW-Filter 10, 10a und 10b der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann innerhalb ihrer Geltungsbereichs modifiziert werden.

In dem SAW-Filter 10, 10a und 10b können mehrere Säulenelemente 16 angeordnet werden.

Obgleich das Säulenelement 16 wie ein Zylinder geformt ist, kann es zum Beispiel auch wie ein Prisma geformt sein.

Bevorzugt ist die Querschnittsfläche des Durchkontaktleiters V7 entlang einer Ebene parallel zur Hauptfläche S1 größer als die Querschnittsfläche der Durchkontaktleiter V1 bis V6 entlang der Ebene parallel zur Hauptfläche. Der Durchkontaktleiter V7 bietet den größten Wärmeabstrahlungseffekt und den größten Erdungseffekt. Darum können der Wärmeabstrahlungseffekt und der Erdungseffekt verstärkt werden, indem man die Querschnittsfläche der Durchkontaktleiter V7 maximiert. Des Weiteren wird, wenn die Querschnittsfläche des Durchkontaktleiters V7 zunimmt, ein Kollabieren des Raumes Sp wirksamer unterdrückt.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung für eine elektronische Komponente nützlich und besitzt insbesondere eine ausgezeichnete Fähigkeit zum Unterdrücken des Kollabierens eines auf einem Oberflächenschallwellenelement angeordneten Raumes.

Bezugszeichenliste

E
Elementregion
S1
Hauptfläche
V1 bis V7
Durchkontaktleiter
10, 10a, 10b
SAW-Filter
12
piezoelektrisches Substrat
14
Stützschicht
14a
Rahmenabschnitt
14b bis 14g
Vorsprung
16
Säulenelement
18a bis 18t
Oberflächenschallwellenelement
19
Leiterbahn
20, 22
Deckschicht
24a bis 24g
Bondhügel
30a bis 30g
Kontaktinsel
100
Schaltkreismodul
102
Leiterplatte
104
Kontaktfleck
106
Vergussharz