專利名稱：彈性表面波元件安裝基板、使用該基板的高頻模塊和通信機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性表面波元件安裝基板、高頻模塊和通信設(shè)備，其表面安裝了彈性表面波元件，且適宜作為搭載在移動(dòng)電話等的通信終端中的高頻模塊而使用。
背景技術(shù)：
以往，安裝絕緣基板，例如半導(dǎo)體元件和彈性表面波元件(以下，稱存在SAW芯片的情況)，作為搭載的高頻模塊，大多使用能夠?qū)崿F(xiàn)較高密度布線的的陶瓷基板。使用該多層陶瓷基板的高頻模塊，由鋁或玻璃陶瓷等多層陶瓷基板，以及在其表面上形成的由W、Mo、Cu或Ag等金屬組成的布線導(dǎo)體構(gòu)成，并提供了利用蓋體氣密性地進(jìn)行密封，或使用有機(jī)樹(shù)脂對(duì)半導(dǎo)體元件或SAW芯片進(jìn)行密封的器件。
如圖14所示，SAW芯片62，是在壓電基板63的背面粘附形成梳齒電極64和至少一對(duì)輸出端子65a、65b，而且在該梳齒電極64和輸出端子65的周圍粘附形成環(huán)狀接地端子66。另一方面，在絕緣基板67的表面上粘附形成輸出電極68a、68b和環(huán)狀接地電極69。輸出端子65a、65b和環(huán)狀接地端子66通過(guò)導(dǎo)電性樹(shù)脂或焊錫等的導(dǎo)電性粘結(jié)材70連接絕緣基板67表面的輸入輸出電極68a，68b和環(huán)狀接地電極69。這樣，SAW芯片被安裝在絕緣基板67的表面上，該組合體作為雙工器等而使用。
然后，一般地，在環(huán)狀接地電極69和輸入輸出電極68a、68b上，通過(guò)絕緣基板67內(nèi)設(shè)置的通路導(dǎo)體(via conductor)71，與在絕緣基板67的背面形成的接地用導(dǎo)體圖案72和輸入輸出背面電極73電連接。
在這種安裝結(jié)構(gòu)中，環(huán)狀接地端子66和環(huán)狀接地電極69通過(guò)粘結(jié)材70連接，從而作為密封材料而發(fā)揮作用，并將梳齒電極64、輸入輸出端子65a、65b和輸入輸出電極68a、68b氣密性密封。
因此，為了確保上述SAW芯片的性能穩(wěn)定性、安裝可靠性和密封可靠性，對(duì)絕緣基板表面的高平坦(共面)精度有所要求。另外，同時(shí)地，隨著基板表面上所安裝的半導(dǎo)體元件等的高集成化，在絕緣基板中X-Y軸方向，即平面方向中也要求尺寸精度。
現(xiàn)有的多層陶瓷基板，通過(guò)在鋁或玻璃陶瓷的生料薄板(green sheet)上形成貫通孔，填充由W、Mo、Cu、Ag等金屬構(gòu)成的導(dǎo)體漿料而形成通路導(dǎo)體，在薄板表面印刷形成導(dǎo)體漿料，進(jìn)而層疊、燒制而制造。但是，在這種方法中，由于X-Y軸方向的陶瓷特有的收縮作用，不能進(jìn)行微細(xì)的尺寸控制，不能在安裝有高集成化、多管腳化的IC的絕緣基板中適用。
作為解決這樣問(wèn)題的方法，提出了通過(guò)如下工藝制造保持成型時(shí)的尺寸的高尺寸精度的絕緣基板的方案(參見(jiàn)例如日本特開(kāi)平7-86743號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2001-339166號(hào)公報(bào))通過(guò)對(duì)上述陶瓷生料薄板的層疊體一邊加壓一邊燒制；或在陶瓷生料薄板的表面上形成以燒制溫度未能燒結(jié)的無(wú)機(jī)組成物層，并同時(shí)燒制，從而使僅在Z軸方向即厚度方向收縮而抑制X-Y軸方向的收縮。
但是，在控制上述X-Y軸方向的收縮特性的制造方法中，Z軸方向的基板收縮大。因此，如圖15所示，對(duì)于在絕緣基板67表面，在與SAW芯片62相連接的輸入輸出電極68a、68b和環(huán)狀接地電極69的正下方，形成通路導(dǎo)體71，并與輸入輸出電極68a、68b和環(huán)狀接地電極69直接連接的情況，通路導(dǎo)體形成區(qū)域和未形成通路導(dǎo)體的區(qū)域的各自燒結(jié)溫度、收縮行為是不同的，結(jié)果，電極68a、68b、69容易沿厚度方向凸起，通路導(dǎo)體71正上方的電極68a、68b、69在頂端存在隆起的傾向。因此，在搭載了圖14中SAW芯片的高頻模塊中，由于上述凹凸差發(fā)生安裝不良、密封不良等。

發(fā)明內(nèi)容
從而，本發(fā)明的目的在于提供一種彈性表面波元件安裝基板、以及具備此的高頻模塊以及通信機(jī)器，其在陶瓷制的絕緣基板的表面上，即使在表面安裝了SAW芯片的基板中抑制X-Y軸方向的收縮特性而燒制的情況下，也能平坦地形成基板表面，并且在表面安裝的情況下，能夠防止密封不良或安裝不良。
本發(fā)明提供一種彈性表面波元件安裝基板，是用于安裝彈性表面波元件的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，備有絕緣基板，是層疊多層絕緣層而形成的絕緣基板，在其一個(gè)面上粘附形成至少一對(duì)的輸入輸出電極，以及配置于該輸入輸出電極周圍的環(huán)狀接地電極；平面導(dǎo)體層，其在該絕緣基板的一個(gè)面和內(nèi)部形成；通路導(dǎo)體，其通過(guò)以貫通上述絕緣層的方式，填充燒制含有金屬粉末的漿料而成，形成于上述絕緣基板表面的上述環(huán)狀接地電極，通過(guò)形成于平面視不同位置的多個(gè)通路導(dǎo)體，而與在上述絕緣基板的一個(gè)面相反一側(cè)的另一個(gè)面上所形成的接地電極電連接，上述多個(gè)通路導(dǎo)體，含有鄰接于上述環(huán)狀接地電極而配置的、與上述環(huán)狀接地電極直接或間接連接的第一通路導(dǎo)體，將上述多個(gè)通路導(dǎo)體中上述第一通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體配置于，平面視比形成上述環(huán)狀接地電極的環(huán)狀電極形成區(qū)域更靠外側(cè)。
在本發(fā)明中，其特征在于，上述絕緣基板的一個(gè)面上形成的上述輸入輸出電極，通過(guò)形成于平面視不同位置的多個(gè)通路導(dǎo)體，而與在上述絕緣基板的一個(gè)面相反一側(cè)的另一個(gè)面上所形成的規(guī)定電極電連接，上述多個(gè)通路導(dǎo)體，含有鄰接于上述輸入輸出電極而配置的、與上述輸入輸出電極直接或間接連接的第二通路導(dǎo)體，將上述多個(gè)通路導(dǎo)體中上述第二通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體配置于，平面視為，上述環(huán)狀電極形成區(qū)域以外的區(qū)域。
本發(fā)明中，其特征在于，上述第一通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度是上述絕緣基板厚度的20％以下。
本發(fā)明中，其特征在于，上述第二通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度是絕緣基板整體厚度的20％以下。
本發(fā)明中，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，上述第一和第二通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度，是上述絕緣基板厚度的60％以下。
本發(fā)明中，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，上述第一或第二通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度，從上述環(huán)狀接地電極的外周離開(kāi)0.05mm以上。
本發(fā)明中，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體相互通過(guò)平面導(dǎo)體連接。
本發(fā)明中，其特征在于，上述絕緣層的厚度是150μm以下。
本發(fā)明中，其特征在于，上述通路導(dǎo)體的直徑是50～200μm的大小。
本發(fā)明中，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，上述第一或第二通路導(dǎo)體的直徑，是100μm以下。
本發(fā)明中，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，鄰接的通路導(dǎo)體間的中心，以該通路導(dǎo)體直徑以上的尺寸而遠(yuǎn)離。
本發(fā)明中，其特征在于，通路導(dǎo)體，對(duì)上述輸入輸出電極和上述環(huán)狀接地電極，不直接連接。
本發(fā)明中，其特征在于，上述輸入輸出電極和上述環(huán)狀接地電極之間，與上述通路導(dǎo)體，平面視為，以0.05mm以上遠(yuǎn)離。
本發(fā)明中，其特征在于，上述通路導(dǎo)體的直徑是50～150μm的大小。
本發(fā)明中，其特征在于，以平面方向的燒制收縮量比垂直于該平面方向的厚度方向的燒制收縮量小的方式，對(duì)上述絕緣基板進(jìn)行燒制。
本發(fā)明中提供一種高頻模塊，其特征在于，含有上述彈性表面波元件安裝基板；以及彈性表面波元件，其具有壓電基板；梳齒電極，其粘附形成于該壓電基板的一個(gè)面；至少一對(duì)的輸入輸出端子，其粘附形成于該壓電基板的一個(gè)面上；環(huán)狀接地端子，其在該壓電基板的一個(gè)面上，并在該梳齒電極和該輸入輸出端子周圍粘附形成，通過(guò)導(dǎo)電性結(jié)合材，將上述彈性表面波元件的上述輸入輸出端子和上述環(huán)狀接地端子，結(jié)合在上述絕緣基板的一個(gè)面的上述輸入輸出電極和上述環(huán)狀接地電極，由此將彈性表面波元件安裝于絕緣基板。
本發(fā)明中，其特征在于，在上述絕緣基板的一個(gè)面或內(nèi)部，至少設(shè)置功率放大器，以及用于檢測(cè)該功率放大器的輸出的定向耦合器。
本發(fā)明中，其特征在于，在上述絕緣基板的一個(gè)面或內(nèi)部，構(gòu)成功率放大器、除去輸入到該功率放大器的信號(hào)的噪聲的濾波器、用于檢測(cè)功率放大器輸出的定向耦合器、以及檢波電路，上述彈性表面波元件作為將上述發(fā)送接收信號(hào)分開(kāi)的雙工器而發(fā)揮作用。
本發(fā)明提供一種通信設(shè)備，其特征在于，內(nèi)置上述的高頻模塊。
根據(jù)本發(fā)明，為了表面安裝SAW芯片，而通過(guò)在平面視不同位置所形成的多個(gè)通路導(dǎo)體，將形成于絕緣基板的一個(gè)面的環(huán)狀接地電極，與形成于上述絕緣基板的一個(gè)面和另一個(gè)面的規(guī)定電極電連接。在上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，與上述環(huán)狀接地電極鄰接而連接的通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體配置在，平面視比上述通路電極形成區(qū)域更靠近外側(cè)。由此，即使對(duì)陶瓷制絕緣基板一邊抑制平面方向(X-Y軸方向)的收縮一邊燒制，也能夠防止由設(shè)置在絕緣基板的一個(gè)面的各種電極的通路導(dǎo)體引起的凸化，從而能夠提高絕緣基板表面的平坦性(共面性)。結(jié)果，使SAW芯片的氣密性和安裝可靠性提高，同時(shí)能夠提供尺寸精度高的高頻模塊。
按照本發(fā)明，通過(guò)將各通路導(dǎo)體長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為任何絕緣基板厚度的20％以下，即使在一邊抑制X-Y軸方向收縮一邊燒制的情況下，也能夠防止設(shè)在絕緣基板一個(gè)面上的、由各種電極的通路導(dǎo)體引起的凹陷，可以提高絕緣基板表面的平坦性(共面的)。結(jié)果，使進(jìn)行氣密密封的SAW芯片的氣密性和安裝可靠性提高，同時(shí)能夠提供尺寸精度高的高頻模塊。
按照本發(fā)明，由于通路導(dǎo)體，相對(duì)于由焊錫或釬料等安裝彈性表面波元件的電極，不直接連接，結(jié)果可以降低電極表面產(chǎn)生的凹凸，能夠提高對(duì)該電極的彈性表面波元件的安裝可靠性，并且也可以使氣密密封的可靠性提高。
特別地，即使在一邊抑制X-Y軸方向的收縮一邊燒制絕緣基板的情況下，設(shè)在基板一個(gè)面的各種電極可以防止由通路導(dǎo)體引起的影響，可以提高絕緣基板表面的平坦性(共面的)。其結(jié)果，使進(jìn)行氣密密封的SAW芯片的氣密性和安裝可靠性提高，同時(shí)能夠提供尺寸精度高的、搭載彈性表面波元件的基板。
另外，通過(guò)在這種彈性表面波元件安裝基板中構(gòu)成功率放大器、除去輸入到該功率放大器的信號(hào)的噪聲的濾波器、用于檢測(cè)功率放大器輸出的定向耦合器、以及檢波電路等，能夠提供可靠性高、發(fā)送接收信號(hào)性能優(yōu)良的高頻模塊。
另外，通過(guò)在通信設(shè)備中搭載該高頻模塊，能夠提供一種通信設(shè)備，其即使在攜帶時(shí)因落下等而引起撞擊的情況下也能夠提高彈性表面波元件的安裝強(qiáng)度，因此為了不損失氣密密封性和安裝性，因此可靠性高。


本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下詳細(xì)的說(shuō)明以及圖面，可能會(huì)更加明確。
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板的概略剖面圖。
圖2A是本發(fā)明實(shí)施方式SAW芯片的安裝側(cè)表面的導(dǎo)體圖案圖，圖2B是安裝基板側(cè)的安裝部的導(dǎo)體圖案圖。
圖3是示出了通路導(dǎo)體的平面配置的圖。
圖4是說(shuō)明用于抑制X-Y軸方向收縮而燒制的方法的圖。
圖5示出了CDMA雙帶方式的高頻信號(hào)處理電路的方框結(jié)構(gòu)圖。
圖6是示出了本發(fā)明實(shí)施的一個(gè)方式的高頻模塊的一個(gè)例子的概略平面圖。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板的概略剖面圖。
圖8是示出了通路導(dǎo)體的平面配置的圖。
圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板的概略剖面圖。
圖10是說(shuō)明用于通過(guò)抑制X-Y軸方向收縮而燒制的方法的圖。
圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施方式的彈性表面波元件搭載用基板的概略剖面圖。
圖12A是本發(fā)明第四實(shí)施方式中所使用的SAW芯片安裝側(cè)表面的導(dǎo)體圖案圖，圖12B是安裝基板側(cè)的安裝部的導(dǎo)體圖案圖。
圖13是說(shuō)明用于抑制X-Y軸方向收縮而燒制的方法的圖。
圖14是現(xiàn)有彈性表面波元件安裝基板的概略剖面圖。
圖15是圖14的彈性表面波元件安裝基板的主要部分放大剖面圖。
實(shí)施方式以下參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式彈性表面波元件安裝基板1的概略剖面圖。構(gòu)成圖1的彈性表面波元件安裝基板1的絕緣基板2由總體層疊多個(gè)陶瓷絕緣層2a、2b、2c、2d、2e、2f的層疊體組成，該絕緣層間，在作為一個(gè)面的表面，在與一個(gè)面相反一側(cè)的另一個(gè)面的背面上粘附形成厚度為5～20μm的平面導(dǎo)體層3a、3b、3c。另外，在各絕緣層2a～2f中形成貫通該各絕緣層的直徑為50～200μm的通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3、4b1、4b2、4b3。另外在以下說(shuō)明中，將多個(gè)通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3、4b1、4b2、4b3總稱而簡(jiǎn)單地稱作通路導(dǎo)體4。
在該絕緣基板2的表面上搭載彈性表面波元件(以下，稱為SAW芯片)5，在該搭載部中形成用于倒裝芯片SAW芯片5的電極焊盤(pán)組。
具體地，說(shuō)明安裝于絕緣基板2的表面上的SAW芯片5的安裝結(jié)構(gòu)。圖2A是SAW芯片5的安裝側(cè)表面的導(dǎo)體圖案，圖2B是絕緣基板側(cè)的安裝部的導(dǎo)體圖案。
如圖2A所示，SAW芯片5，是在由例如鉭酸鋰單結(jié)晶、具有藍(lán)克賽(langasite)型例如鑭-鎵-鈮系單結(jié)晶、四硼酸鋰單結(jié)晶等的壓電性的單結(jié)晶組成的壓電基板10的表面上，粘附形成一對(duì)輸入輸出端子11a、11b和作為激勵(lì)電極的梳齒電極12，以及以圍繞它們的方式粘附形成的環(huán)狀接地端子13。
另一方面，如圖2B所示，在絕緣基板2的表面上，與SAW芯片5的端子群相面對(duì)的位置上形成一對(duì)輸入輸出電極14a、14b，以及圍繞它們的方式形成的環(huán)狀接地電極15。然后，在上述絕緣基板2的表面上例如焊錫安裝上述SAW芯片5。然后，SAW芯片5的輸入輸出端子11a、11b和絕緣基板2側(cè)的輸入輸出電極14a、14b，另外SAW芯片5的環(huán)狀接地端子13和絕緣基板2側(cè)的環(huán)狀接地電極15通過(guò)焊錫或釬料等導(dǎo)電性材料16粘結(jié)，而被倒裝芯片(flip-chip)安裝。利用所涉及結(jié)構(gòu)，由環(huán)狀接地端子13和環(huán)狀接地電極15所圍繞區(qū)域，形成氣密空間17，作為激勵(lì)電極的梳齒電極12，密封在該氣密空間17內(nèi)。
在該絕緣基板2的環(huán)狀接地電極15上，連接多個(gè)直徑d為50～100μm的通路導(dǎo)體4。環(huán)狀接地電極15，通過(guò)多個(gè)通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3和平面導(dǎo)體層3a1、3a2，而與形成于絕緣基板2背面的作為平面導(dǎo)體層的接地用導(dǎo)體圖案3a電連接。另外，輸入電極14a也同樣與通路導(dǎo)體4連接。輸入電極14a通過(guò)多個(gè)通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3和平面導(dǎo)體層3b1，而與作為形成于絕緣基板2背面的平面導(dǎo)體層的輸入用背面電極3b電連接。而且，輸出電極14b通過(guò)通路導(dǎo)體4c1、平面導(dǎo)體層3c、通路導(dǎo)體4c2，而與形成于絕緣基板2表面的平面導(dǎo)體層即表面電極3d電連接。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，關(guān)于擔(dān)負(fù)著電接地、牢固安裝和氣密密封任務(wù)的環(huán)狀接地電極15上所連接的通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3的，與絕緣基板2表面相關(guān)的平面配置，重要的是，如圖3所示那樣，通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3，含有鄰接于環(huán)狀接地電極15而配置的、與環(huán)狀接地電極15直接地連接的第一通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4a1，通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3中，第一通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4a1以外的通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4a2、4a3，配置在平面視比形成環(huán)狀接地電極15的環(huán)狀電極形成區(qū)域更靠近外側(cè)。在此，平面視通路導(dǎo)體表示將通路導(dǎo)體投影到絕緣基板2的表面上。另外，在圖1所示的實(shí)施方式中，通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3是鄰近輸入電極14a而配置的第二通路導(dǎo)體，含有與輸入電極14a直接連接的第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4b1，通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3中，第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4b1以外的通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4b2、4b3，配置在平面視比上述環(huán)狀電極形成區(qū)域更靠近外側(cè)。另外通路導(dǎo)體4c1、4c2含有鄰近于輸出電極14b而配置的、與輸出電極14b直接連接的第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4c1，在通路導(dǎo)體4c1、4c2中，作為第二通路導(dǎo)體的通路導(dǎo)體4c1以外的通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4c2，配置在平面視在比上述環(huán)狀電極形成區(qū)域更在靠近外側(cè)。
這樣，環(huán)狀接地電極15和背面接地用導(dǎo)體圖案3a，并非通過(guò)通路導(dǎo)體而直線地由一個(gè)通路導(dǎo)體連接，而是通過(guò)平面導(dǎo)體層3a1、3a2，經(jīng)由通路導(dǎo)體4a2、4a3連接，而且通過(guò)將該通路導(dǎo)體4a2、4a3配置于環(huán)狀接地電極15的外側(cè)，能夠抑制絕緣基板2厚度方向存在的對(duì)通路導(dǎo)體基板表面的影響，尤其是對(duì)環(huán)狀接地電極15的影響。另外，對(duì)于抑制高頻模塊1向平面方向即X-Y軸方向的收縮，而在厚度方向即Z軸方向收縮的情況，即使當(dāng)形成于厚度方向的通路導(dǎo)體4沒(méi)有向Z軸方向進(jìn)行充分的收縮，并產(chǎn)生向基板表面?zhèn)韧怀鰰r(shí)，也能防止對(duì)環(huán)狀接地電極15的影響，可以提高SAW芯片安裝面的平坦度。其結(jié)果，能夠提高環(huán)狀接地電極15的安裝強(qiáng)度，同時(shí)可以提高氣密密封的可靠性。
而且，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選為，不僅直接連接于上述環(huán)狀接地電極15的通路導(dǎo)體，而且在輸入輸出電極14a、14b上連接的通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3、4c1、4c2中，直接連接于輸入輸出電極14a、14b的第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4b1、4c1以外的通路導(dǎo)體，即通路導(dǎo)體4b2、4b3、4c2，也配置在平面視比環(huán)狀接地電極15更靠近外側(cè)。
由此，與上述環(huán)狀接地電極15相同，可以提高安裝部分的平坦度，同時(shí)可以提高SAW芯片向輸入輸出電極14a、14b的安裝可靠性。
此外，根據(jù)本發(fā)明，為了以較高水平使SAW芯片中密封性、安裝可靠性提高，優(yōu)選為，將直接連接環(huán)狀接地電極15和輸入輸出電極14a、14b的通路導(dǎo)體4a1、4b1、4c1的直徑d設(shè)計(jì)為100μm以下。這能夠通過(guò)減小通路導(dǎo)體4a1、4b1、4c1的直徑d，而盡可能減小通路導(dǎo)體中所填充的導(dǎo)體體積，并能夠抑制由該通路導(dǎo)體4a1、4b1、4c1的體積收縮引起的對(duì)環(huán)狀接地電極15內(nèi)側(cè)的基板表面的平坦度的影響。
另外，在上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，直接連接環(huán)狀接地電極15和輸入輸出電極14a、14b的通路導(dǎo)體4a1、4b1、4c1的長(zhǎng)度優(yōu)選為絕緣基板2厚度的25％以下，特別優(yōu)選為20％以下。由此可以進(jìn)一步提高平坦度。
在圖1、圖2A、圖2B和圖3的例子中，雖然說(shuō)明了以含有達(dá)及環(huán)狀接地電極15和接地用導(dǎo)體圖案3a，輸入輸出電極14a、14b，輸入用背面電極3b以及表面電極3d的通路導(dǎo)體的路徑，而連接的情況，但是在該連接路徑中通路導(dǎo)體的數(shù)量可以是2個(gè)以上，而不限于此。
作為本發(fā)明的構(gòu)成彈性表面波元件安裝基板1中的絕緣基板2的陶瓷材料，特別地，由通過(guò)燒制玻璃粉末，或玻璃粉末和陶瓷填充粉末的混合物而成的玻璃陶瓷燒結(jié)體組成，由此可以使用由Cu、Ag、Au、Ni、Pt、Pd或它們的混合物等制成的電極、平面導(dǎo)體層、通路導(dǎo)體等。
作為所使用的玻璃成分，至少含有SiO2，含有Al2O3、B2O3、ZnO、PbO、堿土類金屬氧化物、堿金屬氧化物中的至少一種，可以列舉，例如SiO2-B2O3類、SiO2-B2O3-Al2O3類-MO類(但是，M表示Ca、Sr、Mg、Ba或Zn)等的硼酸玻璃、堿硅酸鹽(alkali silicate)玻璃、Ba系玻璃、Pb系玻璃、Bi系玻璃等。這些玻璃中，在提高基板強(qiáng)度方面，優(yōu)選是通過(guò)燒制而結(jié)晶析出的結(jié)晶化玻璃。
另外，作為陶瓷填充物，采用石英、方石英等的SiO2、Al2O3、ZrO2、莫來(lái)石、鎂橄欖石、頑輝石、尖晶石、氧化鎂較為合適。
至于上述玻璃成分和填充物成分，在提高基板強(qiáng)度方面，優(yōu)選由玻璃成分10～70重量％和陶瓷填充成分30～90重量％的比例組成。
說(shuō)明用以制作用于本發(fā)明的彈性表面波元件安裝基板1中的陶瓷基板的方法。首先，在上述玻璃粉末，或玻璃粉末和陶瓷填充物粉末的混合物中，添加有機(jī)結(jié)合劑(binder)-有機(jī)溶劑而制作漿料后，通過(guò)醫(yī)用刮刀法(doctor blading)或壓延機(jī)滾筒法等，制作規(guī)定厚度的陶瓷生料薄板。
此后，在該陶瓷生料薄板中通過(guò)微鉆孔器或穿孔、激光加工等，形成用于形成通路導(dǎo)體的貫通穴后，在貫通穴內(nèi)，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法等填充Cu、Ag、Au、Ni、Pt、Pd或它們的混合物等的導(dǎo)體漿料，同時(shí)印刷各種導(dǎo)體圖案。
然后，將形成有通路導(dǎo)體和平面導(dǎo)體層的陶瓷生料薄板層壓后，在850～1000℃的溫度下燒制，由此可以制作具備平面導(dǎo)體層和通路導(dǎo)體的多層陶瓷基板。另外，使各種電路內(nèi)置在絕緣基板2內(nèi)，且優(yōu)選為，絕緣層的厚度分別是150μm以下，形成上述絕緣層的總數(shù)以5層以上形成。
本發(fā)明的彈性表面波元件安裝基板1，特別地適用于，以陶瓷基板的X-Y軸方向燒制收縮量比Z軸方向燒制收縮量小的方式燒制的情況。這時(shí)因?yàn)椋谕ǔ５臒品椒ǖ那闆r下，對(duì)X、Y、Z軸方向以相同的水平燒制收縮，而在以X-Y軸方向的燒制收縮量比Z軸方向的燒制收縮量小的方式燒制的情況下，相對(duì)于Z軸方向的陶瓷收縮量，通路導(dǎo)體的收縮量難于隨著該Z軸方向的而充分收縮。這時(shí)，通過(guò)采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠降低通路導(dǎo)體的突出，能夠提高基板表面的平坦度。
作為以X-Y軸方向的燒制收縮量比Z軸方向的燒制收縮量小的方式而燒制的方法，按照例如特開(kāi)2001-158670號(hào)公報(bào)所記載的方法，如圖4所示，陶瓷生料薄板的層疊體21的上下面，對(duì)難于以陶瓷生料薄板的燒制溫度燒結(jié)并以難燒結(jié)性的陶瓷材料為主成分的薄板22，進(jìn)行層疊后，燒制該層疊體。藉此，由于難燒結(jié)性陶瓷薄板未燒制成，所以借助于與該薄板的摩擦力，陶瓷生料薄板層疊體21的X-Y軸方向的收縮被抑制，通過(guò)在Z軸方向強(qiáng)制性地收縮，減小X-Y軸方向的收縮，能夠制造尺寸精度高的絕緣基板。
另外，至于難燒結(jié)性陶瓷薄板，使用以下材料其將以鋁、硅等在燒制溫度下未能燒結(jié)的陶瓷材料作為主成分的、并作為粘接材適當(dāng)?shù)靥砑舆m量玻璃的物質(zhì)，形成為薄板狀。另外，通過(guò)燒制時(shí)在Z方向上施加壓力，進(jìn)一步促進(jìn)Z軸方向的燒制收縮，可以制造X-Y軸方向尺寸精度高的絕緣基板。
本發(fā)明的彈性表面波元件安裝基板1，不僅如圖1、圖2A、圖2B和圖3所示，在絕緣基板2的表面上搭載上述那樣的SAW芯片5，而且也可以，為了構(gòu)成例如攜帶通信用的高頻電路，而如例如特開(kāi)平9-8584號(hào)公報(bào)所記載的那樣，從芯片電容器、電感器、電阻器等電子部件、功率放大器、開(kāi)關(guān)、功率控制器、檢波、電源控制等半導(dǎo)體部件群中選擇至少一種部件19，另外，也可以備有從分波電路、合波電路、耦合器、平衡-不平衡變換器、濾波器組中選擇的至少一種無(wú)源電路20，以及芯片電容器、電感器、電阻元件等電子部件。
例如，圖5表示在移動(dòng)電話裝置等移動(dòng)體通信設(shè)備中使用的CDMA雙帶方式的高頻信號(hào)處理器的方框結(jié)構(gòu)圖。圖6示出了高頻模塊的平面圖。
在該CDMA雙帶方式中，由具有蜂窩方式800MHz帶和PCS方式1.9GHz帶的頻帶的雙接收信號(hào)帶系統(tǒng)，以及為了利用GPS(Global Positioning System)的測(cè)位功能而具有GPS的接收帶1.5GHz帶的單接收系統(tǒng)構(gòu)成。
如圖5所示，高頻信號(hào)處理電路，包含天線31；含有用于分開(kāi)頻帶的低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)的分波器32；分離1.9GHz帶發(fā)送系統(tǒng)的SAW雙工器33a；分離該接收系統(tǒng)的SAW雙工器33b；分離800MHz帶的發(fā)送系統(tǒng)的SAW雙工器34a；分離該接收系統(tǒng)的SAW雙工器34b；用于使從上述分波器32中取得的GPS信號(hào)通過(guò)的SAW濾波器42；使接收信號(hào)相位旋轉(zhuǎn)的匹配電路33c、34c。
在發(fā)送系統(tǒng)中，從發(fā)送信號(hào)處理電路RFIC47中輸出的蜂窩發(fā)送信號(hào)，由具有SAW濾波器的帶通濾波器(BPF)39降低噪聲，傳送到高頻功率放大電路37中。從發(fā)送信號(hào)處理電路RFIC47中輸出的PCS發(fā)送信號(hào)，由具有SAW濾波器的帶通濾波器(BPF)40降低噪聲，傳送到高頻功率放大電路38中。
高頻功率放大電路37、38分別以800MHz帶，1.9GHz帶的頻率驅(qū)動(dòng)，并發(fā)送功率放大。放大了的發(fā)送信號(hào)通過(guò)定向耦合器35、36，輸入上述SAW雙工器34a、33a。
定向耦合器35、36，具有如下功能，即通過(guò)監(jiān)控來(lái)自高頻功率放大電路37、38的輸出信號(hào)的電平，并基于該檢測(cè)信號(hào)，而對(duì)高頻功率放大電路進(jìn)行自動(dòng)功率控制，其監(jiān)控輸出被輸入到檢波用電路(detector)41中。
其中之一的接收系統(tǒng)包括低噪聲放大器LNA44、43，其對(duì)由SAW雙工器34b、33b所分離的接收信號(hào)進(jìn)行放大；以及高頻濾波器46、45，其從接收信號(hào)除去噪聲。通過(guò)高頻濾波器46、45的接收信號(hào)，被傳送到接收信號(hào)處理電路RFIC48中，并被信號(hào)處理。另外，由上述GPS用SAW濾波器42所分離的GPS信號(hào)，由接收信號(hào)處理電路RFIC48進(jìn)行信號(hào)處理。
上述雙工器的結(jié)構(gòu)雖不限定，但是優(yōu)選為，在由36°Y切割止-X傳播的LiTaO3晶體，64°Y切割-X傳播的LiNbO3晶體、45°X切割-Z傳播的LiB4O7晶體等組成的基板上，形成梳齒狀的IDT(Inter Digital Transducer)電極。
上述高頻功率放大電路的構(gòu)成雖然不限定，但是優(yōu)選為，具有放大高頻信號(hào)功能，為了尋求小型化、高功率化，以GaAsHBT(砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極性晶體管)結(jié)構(gòu)，或P-HEMT結(jié)構(gòu)的GaAs晶體管，或包含硅或鍺晶體管的半導(dǎo)體元件形成。
在含有上述那樣的結(jié)構(gòu)的高頻信號(hào)處理電路的移動(dòng)體通信機(jī)器中，對(duì)各個(gè)部分的小型化、輕量化有較大的要求，考慮到這些要求，正在以能夠?qū)崿F(xiàn)所望特性的單位，而對(duì)高頻信號(hào)處理電路進(jìn)行模塊化。
即，如圖5所示的粗一點(diǎn)點(diǎn)劃線線52所示，含有分波器32，SAW雙工器33a、33b、34a、34b，高頻功率放大電路37、38，定向耦合器(coupler)35、36等的分波系統(tǒng)電路和發(fā)送系統(tǒng)電路，形成其形成于一個(gè)基板上的一個(gè)高頻模塊52。
另外，也可以是，將高頻模塊52分為800MHz帶高頻模塊和1.9GHz帶高頻模塊的兩個(gè)高頻模塊的安裝方法。此外，也可以通過(guò)追加含有低噪聲放大器LNA43、44和接收用高頻濾波器45、46的模塊，而形成。
以下，基于含有800MHz帶和1.9GHz帶的兩個(gè)頻率帶的一個(gè)高頻模塊52進(jìn)行說(shuō)明。
圖6示出了高頻模塊52的平面圖。高頻模塊52具有由絕緣層的層疊體組成的絕緣基板53。
在絕緣基板53的表層上，除搭載各種圖案、各種芯片部件之外，還搭載BPF39、40，GPS用的SAW濾波器42，SAW雙工器33a、34a、33b、34b，以及構(gòu)成高頻功率放大電路37、38的一部分的功率放大用半導(dǎo)體元件54、55等，這些是通過(guò)焊錫或釬料等連接在絕緣基板表面的導(dǎo)體圖案上。功率放大用半導(dǎo)體元件54、55，通過(guò)金屬線結(jié)合而與絕緣基板53上的導(dǎo)體圖案連接。在功率放大用半導(dǎo)體元件54、55的周圍，用芯片部件和導(dǎo)體圖案，形成構(gòu)成相同的高頻功率放大電路37、38的一部分的功率放大用匹配電路56、57。
另外，功率放大用半導(dǎo)體元件54、55，功率放大用匹配電路56、57等，也可以搭載在絕緣基板53的背面。
另外，圖中未示出，但是與圖1相同，在絕緣基板53的內(nèi)部?jī)?nèi)置匹配電路、定向耦合器，而且在功率放大用半導(dǎo)體元件54、55和BPF39、40之間，內(nèi)置DC截止用耦合電容器，在BPF39、40和地之間內(nèi)置電容器。
在所涉及的高頻模塊中，絕緣基板53，與圖1的彈性表面波元件安裝基板1同樣，使用如下器件，即在由陶瓷組成的絕緣層上形成各種導(dǎo)體圖案，并將它們層疊后同時(shí)燒制。特別地，如果使用介電常數(shù)為7到25的陶瓷材料，可以使陶瓷電介質(zhì)層變薄，能夠減小內(nèi)置于電介質(zhì)層中的電路元件的尺寸，也可以使元件間距離變窄。
接下來(lái)，在該高頻模塊中，通過(guò)如圖1、圖2A、圖2B和圖3所示構(gòu)成在電路形成中使用的SAW芯片，則能夠提高將這些SAW芯片安裝到高頻模塊的可靠性。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板1的概略剖面圖。在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的部分附加相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。
構(gòu)成圖7的彈性表面波元件安裝基板1的絕緣基板2，由將多個(gè)陶瓷絕緣層2a～2f總體層疊而構(gòu)成的層疊體構(gòu)成，在該絕緣層間、表面和背面上粘附形成，厚度為5～20μm的平面導(dǎo)體層3a～3d。另外，為了連接形成于不同層的兩個(gè)以上的平面導(dǎo)體層3a～3d，而貫通各絕緣層2a～2f形成直徑d為50～200μm的通路導(dǎo)體4a1～4a3，4b1～4b3，4c1、4c2。
在該絕緣基板2的表面上，與上述實(shí)施方式同樣而設(shè)計(jì)，搭載SAW芯片5，在該搭載部上形成用于倒裝芯片安裝SAW芯片5的電極焊盤(pán)群。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，關(guān)于通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3的平面配置，重要的是，如圖8所示那樣，通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3和通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3，設(shè)置于平面視相互不同的位置。另外，在圖7所示的實(shí)施方式中，通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3，含有鄰近輸入輸出電極14a而配置的、與輸入電極14a直接連接的第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4b1，在通路導(dǎo)體4b1、4b2、4b3中，第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4b1以外的通路導(dǎo)體，即通路導(dǎo)體4b2、4b3，配置在平面視比上述環(huán)狀電極形成區(qū)域更靠近內(nèi)側(cè)。另外，通路導(dǎo)體4c1、4c2含有鄰接輸出電極14b而配置的、與輸出電極14b直接連接的第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4c1，在通路導(dǎo)體4c1、4c2中，第二通路導(dǎo)體即通路導(dǎo)體4c1以外的通路導(dǎo)體，即通路導(dǎo)體4c2，配置在平面視比上述環(huán)狀電極形成區(qū)域更靠近外側(cè)。
這樣，連接路徑中，從環(huán)狀接地電極15和輸入用電極14a到背面的接地用導(dǎo)體圖案3a和輸入用背面電極3b，不通過(guò)通路導(dǎo)體直線地連接，而通過(guò)平面導(dǎo)體部分地錯(cuò)開(kāi)，從而設(shè)在平面上的不同位置，使得彈性表面波元件安裝基板1整體在Z軸方向收縮時(shí)，即使對(duì)于形成于垂直方向的通路導(dǎo)體4沒(méi)有進(jìn)行向Z軸充分收縮的情況，由于通過(guò)部分地形成的臺(tái)階部而將通路導(dǎo)體4分割為多段，因而與直線地形成的情況比較，也能夠防止由通路導(dǎo)體4引起的向絕緣基板2的表面?zhèn)鹊耐怀?，可以提高形成環(huán)狀接地電極15和輸入電極14a等電極的表面的平坦度。
此外，按照本發(fā)明，為了使SAW芯片密封性、安裝可靠性以高水平提高，將與環(huán)狀接地電極15和輸入電極14a直接連接的通路導(dǎo)體4a1、4b1的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為絕緣基板整體厚度的20％以下是重要的。這是由于通路導(dǎo)體4a1、4b1對(duì)形成環(huán)狀接地電極15和輸入電極14a等電極的表面平坦度的影響最大，因此通過(guò)盡可能縮短該通路導(dǎo)體4a1、4b1的長(zhǎng)度，能夠抑制該通路導(dǎo)體4a1、4b1產(chǎn)生的影響。
另外，這些通路導(dǎo)體4是為了形成電子電路，所以除了尋求低電阻化外，通路導(dǎo)體4的直徑d優(yōu)選為50～200μm。
而且，通路導(dǎo)體4中線路的錯(cuò)位量，即通路導(dǎo)體4a1的中心和通路導(dǎo)體4a2的中心，通路導(dǎo)體4a2的中心和通路導(dǎo)體4a3的中心的移動(dòng)量m1、m2，優(yōu)選為，在通路導(dǎo)體4a1、4a2的直徑d以上，最好是2d以上。
另外，在圖7和圖8的例子中，說(shuō)明了通過(guò)含有三個(gè)通路導(dǎo)體的路徑，環(huán)狀從接地電極15連接到接地用導(dǎo)體圖案3a，以及從輸入用電極14a連接到輸入用背面電極3b的情況，但是該連接路徑中通路導(dǎo)體的數(shù)量可以是2個(gè)，也可以是4個(gè)以上，并且從降低通路導(dǎo)體4的突出考慮，優(yōu)選設(shè)置3個(gè)以上通路導(dǎo)體。但是，由于通路導(dǎo)體的數(shù)量變多，連接路徑長(zhǎng)度變長(zhǎng)，由于在路徑(route)中也需要規(guī)定的面積，因此通路導(dǎo)體的數(shù)量?jī)?yōu)選是5個(gè)以下。
另外，在多個(gè)通路導(dǎo)體中，與環(huán)狀接地電極15和輸入電極14a直接連接的通路導(dǎo)體4a1、4b1以外的通路導(dǎo)體4a2、4a3、4b2、4b3的長(zhǎng)度，優(yōu)選是，絕緣基板厚度的60％以下，特別是50％以下，進(jìn)一步優(yōu)選是40％以下。因此可以進(jìn)一步提高平坦度。
而且，在本發(fā)明的高頻模塊中，如圖7的輸出電極14b如所示的那樣，通過(guò)通路導(dǎo)體4c1、平面導(dǎo)體層3c、通路導(dǎo)體4c2，而與形成于絕緣基板2的表面的平面導(dǎo)體層3d電連接。
在該情況下，直接連接于輸出電極14b的通路導(dǎo)體4c1的長(zhǎng)度，優(yōu)選為，絕緣基板2的厚度的20％以下。由此，即使在輸出電極14b中通路導(dǎo)體4c1沒(méi)有充分收縮的情況下，也能夠防止通路導(dǎo)體4c1的突出。
另外，在圖7和圖8中，設(shè)置于絕緣基板內(nèi)部的通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3、4b1、4b2、4b3，是各個(gè)地形成于各絕緣層中的通路導(dǎo)體直接連接的器件，但是在各通路導(dǎo)體4a1、4a2、4a3、4b1、4b2、4b3中，也可以如圖9所示的本發(fā)明第三實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板那樣，通過(guò)在各絕緣層間插裝平面導(dǎo)體層18而進(jìn)一步提高平坦性。
本實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板，可以與上述實(shí)施方式同樣地制作。作為以X-Y軸方向的燒制收縮量比Z軸方向的燒制收縮量小的方式燒制的方法，與上述實(shí)施方式相同，在例如特開(kāi)2001-158670號(hào)公報(bào)中記載的方法，如圖10所示，在陶瓷生料薄板的層疊體21的上下面，對(duì)難于以陶瓷生料薄板的燒制溫度燒結(jié)并以難燒結(jié)性的陶瓷材料為主要成分的薄板22，進(jìn)行層疊后，燒制該層疊體。藉此，由于未燒制難燒結(jié)性陶瓷薄板，所以利用與該薄板的摩擦力，陶瓷生料薄板層疊體21在X-Y軸方向的收縮被抑制抑制，通過(guò)在Z軸方向強(qiáng)制性收縮，能夠減小X-Y軸方向的收縮，并能夠制作尺寸精度高的模塊基板。
圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施方式彈性表面波元件安裝基板1的概略剖面圖。另外，圖12A是SAW芯片的安裝側(cè)表面的導(dǎo)體圖案圖，圖12B是高頻模塊側(cè)的安裝部分的導(dǎo)體圖案圖。在本實(shí)施方式中，對(duì)于與上述實(shí)施方式構(gòu)成相對(duì)應(yīng)的部分使用相同的標(biāo)號(hào)，并省略其說(shuō)明。
構(gòu)成圖11、圖12A和圖12B的彈性表面波元件安裝基板1的絕緣基板2，由將多個(gè)陶瓷絕緣層2a～2f總體地層疊的層疊體構(gòu)成，在該絕緣層間、表面、背面上，粘附形成厚度為5～20μm的平面導(dǎo)體層3a～3d。另外，為了連接形成于不同層的兩個(gè)以上的平面導(dǎo)體層3a～3d，而在各絕緣層2a～2f中形成貫通絕緣層且直徑d為50～150μm的通路導(dǎo)體4a1～4a3。
在該絕緣基板2的表面，與上述實(shí)施方式同樣，搭載SAW芯片5，在該搭載部中形成用于倒裝芯片SAW芯片5的電極焊盤(pán)組。
根據(jù)本發(fā)明，形成于絕緣基板2的表面上輸入輸出電極14a、14b，以及以圍繞著它們的環(huán)狀接地電極15，有必要與形成于上述絕緣基板2的內(nèi)部或背面的電路電連接。該情況下，有必要與其端部在絕緣基板2表面露出的通路導(dǎo)體4aa、4ab、4ac即第一通路導(dǎo)體4ac、第二通路導(dǎo)體4aa、4ab(以下稱為表面通路導(dǎo)體4a)電連接。根據(jù)本發(fā)明，該表面通路導(dǎo)體4a相對(duì)于輸入輸出電極14a、14b和環(huán)狀接地電極15不直接連接是重要的。即表面通路導(dǎo)體4a設(shè)置在從輸入輸出電極14a、14b和環(huán)狀接地用電極15的形成位置錯(cuò)開(kāi)的位置上。
如果該表面通路導(dǎo)體4a直接與輸入輸出電極14a、14b和環(huán)狀接地電極15連接，則由于與絕緣基板2的燒制收縮差的不同，容易在表面通路導(dǎo)體4a的端部容易產(chǎn)生凹凸，由于該凹凸電極表面的平坦度受到損失。其結(jié)果，在安裝SAW芯片5的情況下，發(fā)生安裝不良，并有損氣密密封性和安裝可靠性。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)以表面通路導(dǎo)體4a不直接連接在該輸入輸出電極14a、14b和環(huán)狀接地電極15上的方式形成電路，可以防止由于上述表面通路導(dǎo)體4a引起的安裝不良。
在圖11、圖12A和圖12B的例子中，輸入輸出電極14a、14b和環(huán)狀接地電極15，通過(guò)至少在絕緣基板2表面上形成的平面連接導(dǎo)體和表面通路導(dǎo)體，與形成于絕緣基板2的內(nèi)部或背面的電路相連接。
具體地說(shuō)，在輸入輸出電極14a、14b上，分別連接平面連接導(dǎo)體18a、18b，在該平面連接導(dǎo)體18a、18b的端部上與表面通路導(dǎo)體4aa、4ab相連接。另外，該平面連接導(dǎo)體18a、18b和表面通路導(dǎo)體4aa、4ab，設(shè)置于形成了環(huán)狀接地電極15的環(huán)狀電極形成區(qū)域的內(nèi)側(cè)。
另一方面，環(huán)狀接地電極15通過(guò)規(guī)定寬度的帶體而形成為環(huán)狀，在該環(huán)狀接地電極15的一部分上連接平面連接導(dǎo)體18c，在該平面連接導(dǎo)體18c的端部上連接表面通路導(dǎo)體4ac。另外，平面連接導(dǎo)體18c和表面通路導(dǎo)體4ac，形成在形成了環(huán)狀接地電極15的環(huán)狀電極形成區(qū)域的外側(cè)。這樣，通過(guò)平面連接導(dǎo)體18c和表面通路導(dǎo)體4ac形成在環(huán)狀接地電極15的外側(cè)，能夠防止對(duì)存在于內(nèi)側(cè)的電極的影響。
在所涉及的結(jié)構(gòu)中，輸入輸出電極14a、14b和表面通路導(dǎo)體4aa、4ab的距離m3優(yōu)選是0.05mm以上，特別優(yōu)選是0.07mm以上，進(jìn)一步優(yōu)選是0.1mm以上。另外，環(huán)狀接地電極15和表面通路導(dǎo)體4ac的距離n優(yōu)選是0.05mm以上，特別優(yōu)選是0.07mm以上，進(jìn)一步優(yōu)選是0.1mm以上。通過(guò)像上述那樣設(shè)定該距離m3、n，可以將表面通路導(dǎo)體4aa、4ab、4ac的影響抑制至最小。
另外，表面通路導(dǎo)體4aa、4ab、4ac的大小優(yōu)選為50～150μm，特別優(yōu)選為60～120μm的大小。所涉及的大小適于抑制由表面通路導(dǎo)體4aa、4ab、4ac大小引起的對(duì)周邊的影響。
另外，如圖11所示，與環(huán)狀接地電極15連接的表面通路導(dǎo)體4ac，進(jìn)一步通過(guò)其它通路導(dǎo)體4和平面導(dǎo)體3，與絕緣基板2的背面接地用導(dǎo)體圖案3a電連接。另外，與輸入電極14a連接的表面通路導(dǎo)體4aa也同樣通過(guò)其它通路導(dǎo)體4和平面導(dǎo)體3與形成于絕緣基板2的背面的輸入用背面電極3b連接。此外，與輸出電極14b連接的表面通路導(dǎo)體4ab，直接與絕緣基板2的背面的輸出用背面電極3bA電連接。
另外，在圖11、圖12A和圖12B的例子中，說(shuō)明了環(huán)狀接地電極15和接地用導(dǎo)體圖案3a用一個(gè)路徑連接的情況，但是連接路徑也可以是多個(gè)路徑。即使在該情況下，在環(huán)狀接地電極15上也不直接連接表面通路導(dǎo)體，需要通過(guò)平面連接導(dǎo)體連接表面通路導(dǎo)體。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在彈性表面波元件安裝基板1中安裝SAW芯片5的高頻模塊，在例如上述絕緣基板2的表面或內(nèi)部，構(gòu)成功率放大器；除去輸入到該功率放大器的信號(hào)的噪聲的濾波器；用于檢測(cè)功率放大器的輸出的方向耦合器；以及檢波電路，并通過(guò)使SAW芯片作為區(qū)分上述發(fā)送接收信號(hào)的雙工器而發(fā)揮作用，適于作為移動(dòng)電話用的高頻模塊而發(fā)揮作用。
由于在上述絕緣基板2內(nèi)內(nèi)置各種電路，因此絕緣層2a～2f的厚度優(yōu)選為150μm以下，上述絕緣層的總數(shù)優(yōu)選為5層以上。
本實(shí)施方式的彈性表面波元件安裝基板，可能是與上述實(shí)施方式同樣地制造。作為以X-Y軸方向的燒制收縮量比Z軸方向的燒制收縮量小的方式而燒制的方法，根據(jù)例如特開(kāi)2001-158670號(hào)公報(bào)中所記載的方法，如圖13所示，在陶瓷生料薄板的層疊體21的上下面，對(duì)難于以陶瓷生料薄板燒制溫度燒結(jié)并以難燒結(jié)性陶瓷材料作為主要成分的薄板22，進(jìn)行層疊后，而對(duì)該層疊體進(jìn)行燒制。因此，因?yàn)槲礋瞥呻y燒結(jié)性陶瓷薄板，所以利用與該薄板的摩擦力，陶瓷生料薄板層疊體21的X-Y軸方向的收縮被抑制，通過(guò)在Z軸方向強(qiáng)制性收縮，X-Y軸方向的收縮變小，可以制作尺寸精度高的模塊基板。
〔實(shí)施例〕接著，制作本發(fā)明所涉及的高頻模塊的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)在SiO2-Al2O3-MgO-B2O3-ZnO系玻璃60質(zhì)量％、以作為陶瓷填充物的平均粒徑為1μm的氧化鋁粉末的40重量％的混合物中，加入作為有機(jī)結(jié)合劑(binder)的丙烯樹(shù)脂，作為溶劑加入甲苯，混合而制作成漿料后，通過(guò)刮刀法在載體薄膜上成形為片狀，而制成厚度為50～150μm的生料薄板。
接著，在該生料薄板中通過(guò)穿孔而形成貫通孔，在其內(nèi)部填充Cu導(dǎo)體漿料以形成直徑d為150μm的通路導(dǎo)體。在導(dǎo)體漿料中，具有在Cu粉末中加入丙烯樹(shù)脂、甲苯并均勻混合而調(diào)整的物質(zhì)。然后，在該生料薄板的表面上形成，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法印刷上述銅漿料的電極和平面導(dǎo)體層。
此后，層疊壓制同樣得到的5～12枚生料薄板以形成生料薄板層疊體。
另一方面，通過(guò)醫(yī)用刮刀法，將平均粒徑為1μm的97質(zhì)量％的氧化鋁粉末中添加混合3質(zhì)量％的SiO2-Al2O3-MgO-B2O3-ZnO類玻璃，形成為2片厚度為250μm的難燒結(jié)性薄板。接著，在上述生料薄板層疊體的上下面層疊壓接該難燒結(jié)性薄板。
然后，將該層疊體在400～750℃的氮?dú)鈿夥諝庵羞M(jìn)行加熱處理，分解除去生料薄板內(nèi)和導(dǎo)體漿料中的有機(jī)成分后，在900℃的氮?dú)猸h(huán)境中燒制1小時(shí)。然后，通過(guò)噴砂法除去了表面附著的難燒結(jié)性薄板。從燒制前后的尺寸中求得的X-Y收縮率是0.5％的高尺寸精度。
在該實(shí)施例1中，制造時(shí)可進(jìn)行各種改變安裝有如圖2A和圖2B所示SAW芯片的環(huán)狀接地電極，以及與該環(huán)狀接地電極直接接觸的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度L，和基板整體厚度的比例；其它通路導(dǎo)體的位置；從環(huán)狀接地電極的邊緣到其它通路導(dǎo)體的外表面的遠(yuǎn)離距離m。
以表1中示出的條件分別制作50個(gè)評(píng)價(jià)試樣，在表1中示出了實(shí)施SAW芯片的氣密性檢查的不良品的比例。具體地說(shuō)，將試樣在5.3kg/cm2的He加壓氣氛氣中保持兩小時(shí)后，將其在5×10-8atm·cc/cm2的減壓中保持，將檢測(cè)出He的試樣為不良品。同時(shí)，通過(guò)表面形狀測(cè)定顯微鏡，評(píng)價(jià)試樣的絕緣基板表面平坦度的各個(gè)平坦度進(jìn)行測(cè)定，表1中示出了其平均值。另外，將平均平坦度超過(guò)15μm的作為不良品。
絕緣層數(shù)10層×絕緣層厚度100μm＝整體厚度1000μm

*號(hào)為本發(fā)明的范圍以外按照表1，在僅以一個(gè)垂直的通路導(dǎo)體形成電極和基板背面的接地導(dǎo)體層的樣品No.1中，平坦度超過(guò)15μm，氣密性也不充分。與此相反，在遠(yuǎn)離環(huán)狀接地電極外側(cè)的位置，形成電極正下方以外的通路導(dǎo)體的、圖1所示的本發(fā)明產(chǎn)品，平坦度均在15μm以下，氣密可靠性也較高。
特別地，如果與上述電極焊盤(pán)直接連接的通路導(dǎo)體的直徑是100μm以下，則能夠進(jìn)一步改善平坦度，并能夠減小氣密不良性。
(實(shí)施例2)在SiO2-Al2O3-MgO-B2O3-ZnO類玻璃60質(zhì)量％，以及作為陶瓷填充物的平均粒徑為1μm的氧化鋁粉末40重量％的混合物中，作為有機(jī)結(jié)合劑加入丙烯樹(shù)脂，作為溶劑加入甲苯，混合并制造漿料后，通過(guò)醫(yī)用刮刀法在載體薄膜上形成為片狀，并制成厚度為50～150μm的生料薄板。
接著，在該生料薄板中通過(guò)沖孔形成貫通孔，在其內(nèi)部填充Cu導(dǎo)體漿料以形成直徑d為150μm的通路導(dǎo)體。在該導(dǎo)體漿料中，具有在Cu粉末中加入丙烯樹(shù)脂、甲苯并均勻混合而調(diào)整的物質(zhì)。然后，在該生料薄板的表面上形成，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法印刷上述銅漿料的電極和平面導(dǎo)體層。
此后，對(duì)同樣得到的5～12枚生料薄板進(jìn)行層疊壓接(contact bonding)，而形成生料薄板層疊體。
另一方面，通過(guò)醫(yī)用刮刀法，將平均粒徑為1μm的、97質(zhì)量％氧化鋁粉末中添加混合3質(zhì)量％的SiO2-Al2O3-MgO-B2O3-ZnO系玻璃制作為，2片厚度為250μm的難燒結(jié)性薄板。然后，在上述生料薄板層疊體的上下面，層疊壓結(jié)該難燒結(jié)性薄板。
接下來(lái)，將該層疊體在400～750℃的氮?dú)鈿夥諝庵羞M(jìn)行加熱處理，并分解除去生料薄板內(nèi)和導(dǎo)體漿料中的有機(jī)成分后，在900℃的氮?dú)猸h(huán)境中燒制1小時(shí)。然后，通過(guò)噴砂法除去表面附著的難燒結(jié)性薄板。從燒制前后的尺寸中求得的X-Y收縮率是，0.5％的高尺寸精度。
在該實(shí)施例中，可以進(jìn)行如下種種變更表2中示出的、安裝圖2A和圖2B所示的SAW芯片的環(huán)狀接地電極與形成于背面的接地用導(dǎo)體圖案的連接路徑中的通路導(dǎo)體數(shù)；通路導(dǎo)體間的錯(cuò)位量m1、m2；與電極直接連接的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度；與電極直接連接的通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體的最大長(zhǎng)度。另外，所謂通路導(dǎo)體數(shù)，雖然是在各絕緣層上形成各種通路導(dǎo)體，但是鄰接的通路導(dǎo)體彼此在垂直方向連接而排列的通路導(dǎo)體作為一個(gè)而計(jì)數(shù)。
以表2中示出的條件分別制作50個(gè)評(píng)價(jià)試樣，使用氦而進(jìn)行SAW芯片的氣密性檢查，在表1中示出了不良品的比例。具體地說(shuō)，試樣在5.3kg/cm2的He加壓氣氛氣中保持兩小時(shí)后，將其在5×10-8atm·cc/cm2的負(fù)壓中保持，檢測(cè)到He的是不良品。同時(shí)，通過(guò)表面形狀測(cè)定顯微鏡測(cè)定評(píng)價(jià)試樣的絕緣基板表面的平坦度。表2中示出了其平均值。另外，平均平坦度超過(guò)15μm的為不良品。
絕緣層數(shù)10層×絕緣層厚度100μm＝整體厚度1000μm通路導(dǎo)體直徑100μm

*號(hào)為本發(fā)明的范圍外按照表2，僅以1個(gè)垂直的通路導(dǎo)體形成電極和基板背面的接地導(dǎo)體層的樣品No.11中，平坦度超過(guò)15μm，氣密性也不充分。與此對(duì)反，用包含在不同位置形成電極焊盤(pán)和基板背面的平面導(dǎo)體層的2個(gè)以上的通路導(dǎo)體的路徑，而連接的圖7和圖9所示的本發(fā)明產(chǎn)品，平坦度均是15μm以下，氣密可靠性也較高。
特別地，與上述電極焊盤(pán)直接連接的通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度是絕緣基板整體厚度的60％以下，上述連接路徑的錯(cuò)位量m1、m2距上述電極焊盤(pán)中心，是通路導(dǎo)體的直徑d以上，藉此，能夠進(jìn)一步改善平坦度，并且隨著使通路導(dǎo)體的數(shù)量增加，平坦度變小。
(實(shí)施例3)在SiO2-Al2O3-MgO-B2O3-ZnO系玻璃60質(zhì)量％和作為陶瓷填充物平均粒徑為1μm的氧化鋁粉末40重量％的混合物中，作為有機(jī)粘合劑加入丙烯樹(shù)脂，作為溶劑加入甲苯，混合以制造漿料后，通過(guò)醫(yī)用刮刀法在載體薄膜上形成片狀以制成厚度為50～150μm的生料薄板。
接著，在該生料薄板中通過(guò)穿孔形成貫通孔，在其內(nèi)部填充Cu導(dǎo)體漿料以形成直徑為150μm的通路導(dǎo)體。在該導(dǎo)體漿料中，具有在Cu粉末中加入丙烯基樹(shù)脂、甲苯并均勻混合而調(diào)整的物質(zhì)。然后，在該生料薄板的表面上形成通過(guò)絲網(wǎng)印刷法印刷上述銅漿料的電極和平面導(dǎo)體層。
此后，通過(guò)對(duì)同樣得到的5～12片生料薄板進(jìn)行層疊壓接，而形成生料薄板層疊體。
另一方面，通過(guò)醫(yī)用刮刀法，將平均粒徑為1μm的氧化鋁粉末97質(zhì)量％中添加混合3質(zhì)量％的SiO2-Al2O3-MgO-B2O3-ZnO類玻璃，制造為2個(gè)厚度為250μm的難燒結(jié)性薄板。然后，在上述生料薄板層疊體的上下面層疊疊著該難燒結(jié)性薄板。
然后，該層疊體在400～750℃的氮?dú)鈿夥諝庵羞M(jìn)行加熱處理，分解除去生料薄板內(nèi)和導(dǎo)體漿料中的有機(jī)成分后，在900℃的氮?dú)猸h(huán)境中1小時(shí)燒制。然后，通過(guò)噴砂法除去了附著于表面的難燒結(jié)性薄板。從燒制前后的尺寸中求得的X-Y收縮率是0.5％的高尺寸精度。
在該實(shí)施例中，制作做了如下變更的試樣如表3所示的平面連接導(dǎo)體和表面通路導(dǎo)體，相對(duì)于安裝有如圖11、圖12A和圖12B所示的SAW芯片的環(huán)狀接地電極和輸入電極的位置；表面通路導(dǎo)體和輸入電極的距離m3；表面通路導(dǎo)體和環(huán)狀接地電極的距離n。
以表3中示出的條件分別制作50個(gè)評(píng)價(jià)試樣，使用氦對(duì)SAW芯片的氣密性進(jìn)行檢查，在表3中示出了不良品的比例。具體地說(shuō)，將試樣在5.3kg/cm2的He加壓氣氛氣中保持兩小時(shí)的時(shí)間后，將其在5×10-8atm·cc/cm2的負(fù)壓中保持，將檢測(cè)He的作為不良品。同時(shí)，通過(guò)表面形狀測(cè)定顯微鏡，對(duì)評(píng)價(jià)試樣模塊基板表面的電極部分的平坦度，測(cè)定各個(gè)平坦度，表3中示出了該平均值。另外，將平均平坦度超過(guò)15μm的作為不良品。


按照表3，在將通路導(dǎo)體直接連接于電極的樣品No.28中，平坦度超過(guò)15μm，氣密性也不充分。與此相反，不直接將通路導(dǎo)體連接于電極上，而將表面通路導(dǎo)體從電極錯(cuò)開(kāi)的圖11所示的本發(fā)明的試樣，其平坦度均在15μm以下，不良率也較低，可靠性高。
特別地，當(dāng)表示表面通路導(dǎo)體位置的n、m3均在0.07mm以上時(shí)，平坦度被進(jìn)一步改善，也不認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生不良。
本發(fā)明，在不脫離本其精神和主要特征的情況下，能夠以其它各種方式實(shí)施。因此，上述的實(shí)施方式的所有點(diǎn)不過(guò)是簡(jiǎn)單的例示，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的范圍所示出，不受說(shuō)明書(shū)本文的任何約束。此外，屬于權(quán)利要求的范圍的變形或變更均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種彈性表面波元件安裝基板，用于安裝彈性表面波元件，其特征在于備有絕緣基板，是層疊多層絕緣層而形成的絕緣基板，在其一個(gè)面上粘附形成至少一對(duì)的輸入輸出電極，以及配置于該輸入輸出電極周圍的環(huán)狀接地電極；平面導(dǎo)體層，其在該絕緣基板的一個(gè)面和內(nèi)部形成；通路導(dǎo)體，其通過(guò)以貫通上述絕緣層的方式，填充燒制含有金屬粉末的漿料而構(gòu)成，形成于上述絕緣基板表面的上述環(huán)狀接地電極，通過(guò)形成于平面視不同位置的多個(gè)通路導(dǎo)體而與接地電極電連接，所述接地電極形成于和上述絕緣基板的一個(gè)面相反一側(cè)的另一個(gè)面上，上述多個(gè)通路導(dǎo)體，含有鄰接于上述環(huán)狀接地電極而配置的、與上述環(huán)狀接地電極直接或間接連接的第一通路導(dǎo)體，將上述多個(gè)通路導(dǎo)體中上述第一通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體配置于，平面視比形成上述環(huán)狀接地電極的環(huán)狀電極形成區(qū)域更靠外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述絕緣基板的一個(gè)面上形成的上述輸入輸出電極，通過(guò)形成于平面視不同位置的多個(gè)通路導(dǎo)體而與規(guī)定的電極電連接，所述規(guī)定的電極形成于和上述絕緣基板的一個(gè)面相反一側(cè)的另一個(gè)面上，上述多個(gè)通路導(dǎo)體，含有鄰接于上述輸入輸出電極而配置的、與上述輸入輸出電極直接或間接連接的第二通路導(dǎo)體，將上述多個(gè)通路導(dǎo)體中上述第二通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體配置于，平面視為，上述環(huán)狀電極形成區(qū)域以外的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述第一通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度是上述絕緣基板厚度的20％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述第二通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度是絕緣基板整體厚度的20％以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，上述第一和第二通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度，是上述絕緣基板厚度的60％以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，上述第一或第二通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體的長(zhǎng)度，從上述環(huán)狀接地電極的外周離開(kāi)0.05mm以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體相互通過(guò)平面導(dǎo)體連接著。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述絕緣層的厚度是150μm以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述通路導(dǎo)體的直徑是50～200μm的大小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，上述第一或第二通路導(dǎo)體的直徑，是100μm以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，鄰接的通路導(dǎo)體間的中心，離開(kāi)該通路導(dǎo)體直徑以上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，通路導(dǎo)體，對(duì)上述輸入輸出電極和上述環(huán)狀接地電極，不直接連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述輸入輸出電極和上述環(huán)狀接地電極，與上述通路導(dǎo)體之間，平面視為，離開(kāi)0.05mm以上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述通路導(dǎo)體的直徑是50～150μm的大小。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板，其特征在于，上述絕緣基板，以平面方向的燒制收縮量比垂直于該平面方向的厚度方向的燒制收縮量小的方式，燒制而成。
16.一種高頻模塊，其特征在于，含有如權(quán)利要求1所述的彈性表面波元件安裝基板；以及彈性表面波元件，其具有壓電基板；梳齒電極，其粘附形成于該壓電基板的一個(gè)面；至少一對(duì)的輸入輸出端子，其粘附形成于該壓電基板的一個(gè)面；環(huán)狀接地端子，其粘附形成于該壓電基板的一個(gè)面上的該梳齒電極和該輸入輸出端子周圍，其中，通過(guò)導(dǎo)電性結(jié)合材，將上述彈性表面波元件的上述輸入輸出端子和上述環(huán)狀接地端子，結(jié)合在上述絕緣基板的一個(gè)面的上述輸入輸出電極和上述環(huán)狀接地電極，由此將彈性表面波元件安裝于絕緣基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高頻模塊，其特征在于，在上述絕緣基板的一個(gè)面或內(nèi)部，至少設(shè)置功率放大器，以及用于檢測(cè)該功率放大器的輸出的定向耦合器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高頻模塊，其特征在于，在上述絕緣基板的一個(gè)面或內(nèi)部中，構(gòu)成功率放大器、除去輸入到該功率放大器的信號(hào)的噪聲的濾波器、用于檢測(cè)功率放大器輸出的定向耦合器、以及檢波電路，上述彈性表面波元件作為將上述發(fā)送接收的信號(hào)分開(kāi)的雙工器而發(fā)揮作用。
19.一種通信設(shè)備，其特征在于，內(nèi)置權(quán)利要求16所述的高頻模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種彈性表面波元件安裝基板，其在構(gòu)成彈性表面波元件安裝基板、并通過(guò)層疊多個(gè)絕緣層而形成的絕緣基板的表面，安裝彈性表面波元件而構(gòu)成高頻模塊。絕緣基板的環(huán)狀接地電極，通過(guò)含有與該電極直接連接的通路導(dǎo)體的多個(gè)通路導(dǎo)體，而與形成于上述絕緣基板背面的規(guī)定導(dǎo)體圖案電連接。將上述多個(gè)通路導(dǎo)體中，與環(huán)狀接地電極直接連接的通路導(dǎo)體以外的通路導(dǎo)體配置在，平面視為，比形成上述環(huán)狀接地電極的環(huán)狀電極區(qū)域，更靠外側(cè)。
文檔編號(hào)H03H3/08GK1848677SQ20061008419
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者森博之, 北澤謙治 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社