JP4173308B2 - Ｓａｗフィルタ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電基板上の弾性表面波（Surface Acoustic Wave:ＳＡＷ）を利用した電子部品であるＳＡＷチップを組み込んだ面実装タイプのＳＡＷフィルタに係り、特に、その放熱対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波信号を送受信するアンテナスイッチ回路等においては、近年、特定周波数の信号を選択的に通過させるＳＡＷフィルタが送信用フィルタや受信用フィルタとして広く採用されるようになっている。
【０００３】
図３はかかるＳＡＷフィルタの従来構造を示す断面図であり、同図に示すように、従来のＳＡＷフィルタは、多層基板（ＬＴＣＣ）１と、この多層基板１の凹所１ａ内に実装されているＳＡＷチップ２と、多層基板１の側面から底面へと延設されている端面電極３と、多層基板１の凹所１ａを蓋閉する位置に接合された金属板等の封止板４とで概略構成されている。多層基板１は、低温焼結セラミック材料からなるグリーンシートを積層して１０００℃以下で焼成したものであり、図示せぬマザーボード（母基板）上に実装されるようになっている。ＳＡＷチップ２は、水晶等の圧電基板の表面に所定の電極パターンを形成してなるもので、ボンディングワイヤ５によってリードパターン６に接続されている。このリードパターン６は端面電極３に導通されているので、ＳＡＷチップ２は端面電極３を介して外部回路と電気的に接続させることができる。なお、ＳＡＷチップ２の底面は多層基板１の凹所１ａの内底面に接着固定されており、凹所１ａ内には窒素等の不活性ガスが充填されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＳＡＷフィルタをアンテナスイッチ回路の送信用フィルタとして使用する場合、電力増幅器で増幅された送信信号がＳＡＷフィルタに入力されることになるので、図３におけるＳＡＷチップ２からの発熱が無視できなくなる。すなわち、増幅された送信信号が入力されるとＳＡＷチップ２は少なからぬジュール熱を発生するので、送信状態が継続すると、封止板４等からの放熱だけではＳＡＷチップ２の温度上昇を十分に抑制することができなくなってしまう。そのため、送信用フィルタなどに使用されるＳＡＷフィルタにおいては、従来、自身の発熱に起因する過度な温度上昇によってＳＡＷチップ２の特性に悪影響が及ぶ恐れがあり、高い信頼性が得にくいという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ＳＡＷチップの発熱に起因する過度な温度上昇を防止できる高信頼性のＳＡＷフィルタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるＳＡＷフィルタでは、凹所を有してマザーボード上に実装される多層基板と、この多層基板の前記凹所内に実装されたＳＡＷチップと、前記多層基板の側面を含む外表面に設けられて前記ＳＡＷチップに導通された外部電極と、前記多層基板に接合されて前記凹所を蓋閉する封止板とを備え、前記多層基板の前記封止板側とは逆側の面に放熱用の金属導体を設けると共に、この金属導体に一端を接続せしめたスルーホールを前記多層基板に設け、このスルーホールの他端と前記ＳＡＷチップとを金属材料を介して連続させ、前記外部電極は、前記多層基板の側面において底面側から上面側まで設けられた。
【０００７】
このように概略構成されたＳＡＷフィルタは、ＳＡＷチップの発生するジュール熱がスルーホールを介して金属導体へと伝導されるので、この金属導体をヒートシンクとして機能させることができる。また、ＳＡＷフィルタが封止板側を底面としてマザーボード上に実装される場合には、金属導体が外部空間に露出した状態に保たれるので、ＳＡＷチップで発生するジュール熱をこの金属導体を介して周囲の空間へ効率よく放熱することができる。
【０００８】
上記の構成において、前記封止板をマザーボードに接触させ、放射用の前記金属導体を外部空間に露出した状態で前記マザーボードに取り付けることが好ましい。このように、ＳＡＷフィルタが封止板側を底面としてマザーボード上に実装されると、放射用の金属導体から周囲の空間へ直接放熱されることとなる。これにより、ＳＡＷチップの発熱量が多くても放射用の金属導体によって効率よく放熱がなされることになるので、ＳＡＷチップが自身の発熱によって過度に温度上昇する心配がなくなり、常に安定した性能を発揮させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の参考例について図面を参照して説明すると、図１は参考例に係るＳＡＷフィルタの断面図であり、図３に対応する部分には同一符号が付してある。
【００１０】
図１に示すＳＡＷフィルタは、マザーボード１０上に実装される多層基板１と、この多層基板１の凹所１ａ内に実装されているＳＡＷチップ２と、多層基板１の側面から底面へと延設されている端面電極３と、多層基板１の上面に接合されて凹所１ａを蓋閉している金属板等の封止板４と、多層基板１の底面に設けられた金属導体７と、ＳＡＷチップ２の底面と金属導体７との間の複数個所に設けられたスルーホール８とで概略構成されている。
【００１１】
多層基板１は低温焼結セラミック材料からなるグリーンシートを積層して１０００℃以下で焼成したものであり、この多層基板１の凹所１ａの内底面には、導電性接着剤からなる接着層９が設けられている。この導電性の接着層９は、凹所１ａ内にＳＡＷチップ２を固定するという機能と、ＳＡＷチップ２の発生するジュール熱をスルーホール８に伝えるという機能を併せ持っている。すなわち、スルーホール８の上下両端部はそれぞれ接着層９と金属導体７に接続されているので、ＳＡＷチップ２の発生するジュール熱は、接着層９を介してスルーホール８から金属導体７へと伝導されていく。なお、凹所１ａ内には窒素等の不活性ガスが充填されている。
【００１２】
ＳＡＷチップ２は、水晶等の圧電基板の表面に所定の電極パターンを形成してなるもので、ボンディングワイヤ５およびリードパターン６を介して端面電極３に導通されている。それゆえ、このＳＡＷフィルタをマザーボード１０上に実装して端面電極３が外部回路の半田ランド（図示せず）に半田付けされると、ＳＡＷチップ２は端面電極３を介して外部回路と電気的に接続されることとなる。
【００１３】
このように構成されるＳＡＷフィルタは、金属導体７側を底面としてマザーボード１０上に実装され、このマザーボード１０に予め形成されているアース用パターン１１に対し、ＳＡＷフィルタの金属導体７が面接触した状態に保持される。それゆえ、ＳＡＷチップ２で発生するジュール熱は、導電性の接着層９とスルーホール８および金属導体７を介してマザーボード１０のアース用パターン１１へと伝導され、表面積の大きな該アース用パターン１１から効率よく放熱されることになる。したがって、このＳＡＷフィルタをアンテナスイッチ回路の送信用フィルタとして使用する場合のように、ＳＡＷチップ２の発熱量が比較的大きい使用条件下においても、マザーボード１０のアース用パターン１１を利用した効率的な放熱によって、ＳＡＷチップ２は自身の発熱で過度に温度上昇する心配がなく、常に安定した性能を発揮させることができる。
【００１４】
図２は一実施形態例に係るＳＡＷフィルタの断面図であり、図１に対応する部分には同一符号が付してある。
【００１５】
本実施形態例が上述した参考例と相違する点は、ＳＡＷフィルタが封止板４側を底面としてマザーボード１０上に実装されることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。このようにＳＡＷフィルタが封止板４側を底面としてマザーボード１０上に実装される場合には、金属導体７が外部空間に露出した状態に保たれるので、ＳＡＷチップ２で発生するジュール熱をこの金属導体７を介して周囲の空間へ効率よく放熱することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１７】
ＳＡＷチップの発生するジュール熱がスルーホールを介して金属導体へと伝導されるので、この金属導体を効率よく放熱が行えるヒートシンクとして機能させることができる。それゆえ、ＳＡＷチップの発熱に起因する過度な温度上昇を防止でき、高信頼性のＳＡＷフィルタを提供することができる。また、ＳＡＷフィルタが封止板側を底面としてマザーボード上に実装させることができるため、放射用の金属導体が外部空間に露出した状態に保たれるので、ＳＡＷチップで発生するジュール熱をこの金属導体を介して周囲の空間へ効率よく放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例に係るＳＡＷフィルタの断面図である。
【図２】 本発明の一実施形態例に係るＳＡＷフィルタの断面図である。
【図３】従来例に係るＳＡＷフィルタの断面図である。
【符号の説明】
１ 多層基板（基板）
１ａ 凹所
２ ＳＡＷチップ
３ 端面電極
４ 封止板
５ ボンディングワイヤ
７ 金属導体
８ スルーホール
９ 接着層
１０ マザーボード

Claims (2)

  1. 凹所を有してマザーボード上に実装される多層基板と、この多層基板の前記凹所内に実装されたＳＡＷチップと、前記多層基板の側面を含む外表面に設けられて前記ＳＡＷチップに導通された外部電極と、前記多層基板に接合されて前記凹所を蓋閉する封止板とを備え、
    前記多層基板の前記封止板側とは逆側の面に放熱用の金属導体を設けると共に、この金属導体に一端を接続せしめたスルーホールを前記多層基板に設け、このスルーホールの他端と前記ＳＡＷチップとを金属材料を介して連続させ、前記外部電極は、前記多層基板の側面において底面側から上面側まで設けられたことを特徴とするＳＡＷフィルタ。
  2. 請求項１の記載において、前記封止板をマザーボードに接触させ、前記金属導体を外部空間に露出した状態で前記マザーボードに取り付けたことを特徴とするＳＡＷフィルタ。
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