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1. WO2006038421 - 電子デバイス及びこれに用いるパッケージ

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明 細書

電子デバイス及びこれに用いるパッケージ

技術分野

[0001] 本発明は、複数のセラミック層を積層してなる基体に 1以上の回路チップを搭載した 積層セラミック型電子デバイス、並びに該積層セラミック型電子デバイスに用いるパッ ケージに関するものである。又、 1つ又は複数の基層からなる基体に 1以上の回路チ ップを搭載した電子デバイス、並びに該電子デバイスに用いるパッケージに関するも のである。

背景技術

[0002] 携帯電話機等に装備されるアンテナ共用器は、図 7に示す如ぐアンテナが接続さ れるべきアンテナ端子 ANTと、送信回路が接続されるべき送信側信号端子 Txと、受 信回路が接続されるべき受信側信号端子 Rxとを具え、アンテナ端子 ANTは、弾性 表面波素子カゝらなる送信用フィルターチップ (2)を経て送信側信号端子 Txに繋がる と共に、弾性表面波素子からなる受信用フィルターチップ (3)を経て受信側信号端子 Rxに繋がって、る (特許文献 1参照)。

[0003] 又、アンテナ端子 ANTと受信用フィルターチップ (3)との間には、位相を回転させる ための位相整合用ストリップ線路 (9)が介在し、送信用フィルターチップ (2)と受信用フ ィルターチップ (3)の間の位相の整合を図ることが行なわれている (特許文献 2参照)。

[0004] 図 3は、ノッケージィ匕したアンテナ共用器の構成を示しており、複数のセラミック層 を積層してなる基体の表面にキヤビティ (51)が凹設されて、積層セラミック型のノ¾ケ ージ (5)が構成されており、該キヤビティ (51)の底面に、送信用フィルターチップ (2)と 受信用フィルターチップ (3)が左右の位置関係に配備されている。尚、図 3は、最上層 のセラミック層を省略したパッケージ (5)の平面図である。

[0005] 送信用フィルターチップ (2)の表面には、信号端子として、入力端子 A及び出力端 子 Bが配備され、受信用フィルターチップ (3)の表面には、信号端子として、入力端子 C及び出力端子 Dが配備されている。そして、これらの複数の信号端子は、ワイヤー( 4)を介して、基体上にキヤビティ (51)を包囲して形成された複数の配線パターンとそ れぞれ連結されている。

[0006] 基体の側面には、外部接続端子となるアンテナ端子 ANT、送信側信号端子 Tx、 受信側信号端子 Rx、及び複数のグランド端子 GNDがそれぞれサイド電極として形 成され、これらの端子がそれぞれ配線パターン及びワイヤー (4)を経て、送信用フィル ターチップ (2)及び受信用フィルターチップ (3)の対応する信号端子に接続されている

[0007] 送信側信号端子 Txは、送信側入力信号配線パターン (74)及びワイヤー (4)を経て 、送信用フィルターチップ (2)の入力端子 Αと接続され、受信側信号端子 Rxは、受信 側出力信号配線パターン (84)及びワイヤー (4)を経て、受信用フィルターチップ (3)の 出力端子 Dと接続されてヽる。

[0008] 又、図 4は、ノッケージィ匕した他のアンテナ共用器の構成を示して、る。複数のセラ ミック層を積層してなる基体の表面にキヤビティ (61)が凹設されて、ノッケージ (6)が構 成されており、該キヤビティ (61)の底面には、送信用フィルターチップ (2)と受信用フィ ルターチップ (3)が図 3に示す配置とは左右逆の位置関係に配備されている。尚、図 4は、最上層のセラミック層を省略したパッケージ (6)の平面図である。

[0009] 送信用フィルターチップ (2)の表面には、信号端子として、入力端子 A及び出力端 子 Bが図 3に示す配置とは左右逆の位置関係に配備され、受信用フィルターチップ( 3)の表面には、信号端子として、入力端子 C及び出力端子 Dが図 3に示す配置とは 左右逆の位置関係に配備されている。そして、これら複数の信号端子は、ワイヤー (4 )を介して、基体上にキヤビティ (61)を包囲して形成された複数の配線パターンとそれ ぞれ連結されている。

[0010] 基体の側面には、外部接続端子となるアンテナ端子 ANT、送信側信号端子 Tx、 受信側信号端子 Rx、及び複数のグランド端子 GNDがそれぞれサイド電極として形 成され、これらの端子がそれぞれ配線パターン及びワイヤー (4)を経て、送信用フィル ターチップ (2)及び受信用フィルターチップ (3)の対応する信号端子に接続されている

[0011] 尚、図 4において、送信側信号端子 Tx及び受信側信号端子 Rxは、図 3に示す配 置とは左右逆の位置関係に配備されている。

[0012] 受信側信号端子 Rxは、受信側出力信号配線パターン (75)及びワイヤー (4)を経て 、受信用フィルターチップ (3)の出力端子 Dと接続され、送信側信号端子 Txは、送信 側入力信号配線パターン (85)及びワイヤー (4)を経て、送信用フィルターチップ (2)の 入力端子 Αと接続されてヽる。

[0013] 上述の如ぐ図 3に示すアンテナ共用器と図 4に示すアンテナ共用器とは、端子の 位置や配線パターンに関して、図中に破線で示す送信用フィルターチップ (2)と受信 用フィルターチップ (3)の境界線を挟んで左右逆の位置関係に構成されており、これ によって、送信側信号端子 Tx及び受信側信号端子 Rxを接続すべき外部回路の 2 つの端子の位置関係が逆の 2種類の設計仕様に対応している。

特許文献 1:特開平 11― 340781号公報

特許文献 2:特開 2000 - 307383号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0014] し力しながら、図 3に示すアンテナ共用器と図 4に示すアンテナ共用器とは、電気的 には全く同じ回路であるにも拘わらず、送信側信号端子 Tx及び受信側信号端子 Rx の位置についての 2種類の設計仕様に対応するべく、配線パターンの異なる 2種類 のパッケージが用意されていたため、印刷用スクリーンや金型等の製造設備も 2種類 必要となり、製造コストが嵩む問題があった。

[0015] そこで本発明の目的は、共通のパッケージを用いて信号端子の位置についての 2 種類の設計仕様に対応することが可能な積層セラミック型電子デバイス等の電子デ バイスとそのノッケージ構造を提供することである。

課題を解決するための手段

[0016] 本発明に係る積層セラミック型電子デバイスにおいて、少なくとも 1つの回路チップ を搭載すべきパッケージは、複数のセラミック層を積層してなる基体を具え、該基体 には、少なくとも 1つの回路チップが搭載された回路チップ搭載部と、回路チップ搭 載部に搭載された回路チップを外部回路に接続するための複数の外部接続端子と が設けられ、該基体を構成する 1つのセラミック層の表面には、前記複数の外部接続 端子から回路チップ搭載部に向力つて伸びる複数の配線パターンが形成され、各配

線パターンの先端部を回路チップ搭載部上の回路チップの対応する信号端子にワイ ヤーボンディングすることが可能である。

[0017] そして、回路チップ搭載部に搭載された回路チップの 2つの信号端子は、第 1の配 置形態と第 2の配置形態の内、何れか一方の配置形態に配置されており、各信号端 子と対応する外部接続端子とを互いに接続するための配線パターンは、該外部接続 端子から第 1の配置形態における一方の信号端子の位置と第 2の配置形態における 他方の信号端子の位置のそれぞれに向力つて分岐して伸びる 2つの分岐配線部を 有し、何れか一方の分岐配線部の先端部が何れか一方の信号端子とワイヤーボン デイングされる。

[0018] 上記本発明の積層セラミック型電子デバイスによれば、回路チップ搭載部に搭載さ れる回路チップの複数の信号端子の配置についての設計仕様に応じて、 2つの信号 端子が設置されるべき位置が一方の配置形態力他方の配置形態に変更されたとし ても、各信号端子の近傍位置まで何れか一方の配線パターンの何れか一方の分岐 配線部が伸びて!/ヽるので、該分岐配線部の先端部を該信号端子にワイヤーボンディ ングすることが出来る。

[0019] 従って、回路チップの信号端子の位置についての設計仕様に応じて 2種類のパッ ケージを用意する必要はなぐノッケージの共通化が可能である。

[0020] 具体的構成において、回路チップ搭載部には、アンテナ共用器を構成するための 送信用フィルターと受信用フィルターが内蔵された 1或いは複数の回路チップを搭載 することが可能であって、送信用フィルターの入力端子 A及び出力端子 Bと、受信用 フィルターの入力端子 C及び出力端子 Dは、送信用フィルター内蔵部と受信用フィル ター内蔵部の境界線を挟んで左右逆の位置関係となる第 1及び第 2の配置形態の 内、何れか一方の配置形態に配置され、第 1の配置形態において送信用フィルター の入力端子 Aと送信側信号端子 Txとを互いに接続する配線パターンは、送信側信 号端子 Τχ力第 1の配置形態における送信用フィルターの入力端子 Αの位置と第 2 の配置形態における受信用フィルターの出力端子 Dの位置のそれぞれに向力つて 分岐して伸びる 2つの分岐配線部を有し、第 1の配置形態にお、て受信用フィルタ 一の出力端子 Dと受信側信号端子 Rxとを互いに接続する配線パターンは、受信側 信号端子 Rxから第 1の配置形態における受信用フィルターの出力端子 Dの位置と第 2の配置形態における送信用フィルターの入力端子 Aの位置のそれぞれに向かって 分岐して伸びる 2つの分岐配線部を有している。

[0021] 該具体的構成によれば、基体に配備されるべき送信側信号端子 Txと受信側信号 端子 Rxの位置が互いに逆の 2つの設計仕様が与えられて、る場合にぉ、て、送信 側信号端子 Txと受信側信号端子 Rxの位置が互いに逆の位置関係に変更され、こ れに応じて、送信用フィルターの入力端子 A及び出力端子 Bと、受信用フィルターの 入力端子 C及び出力端子 Dの位置が、一方の配置形態から他方の配置形態に変更 されたとしても、送信側信号端子 Txと接続すべき送信用フィルターの入力端子 A、或 いは受信側信号端子 Rxと接続すべき受信用フィルターの出力端子 Dの近傍まで、 何れか一方の配線パターンの何れか一方の分岐配線部が伸びて!/、るので、該分岐 配線部の先端部を入力端子 A或いは出力端子 Dにワイヤーボンディングすることが 出来る。

[0022] 従って、送信側信号端子 Txと受信側信号端子 Rxの位置につヽての設計仕様に 応じて 2種類のパッケージを用意する必要はなぐノケージの共通化が可能である

[0023] 又、具体的構成において、送信用フィルターの入力端子 Aと受信用フィルターの出 力端子 Dは、送信用フィルター内蔵部の表面と受信用フィルター内蔵部の表面によ つて形成される矩形表面領域の対角位置に配備されている。

[0024] 該具体的構成によれば、送信用フィルターの入力端子 Aと送信側信号端子 Txとを 互いに接続し、或いは受信用フィルターの出力端子 Dと受信側信号端子 Rxとを互い に接続する配線パターンの 2つの分岐配線部の長さを、必要最小限まで短縮するこ とが出来る。

[0025] 更に具体的な構成において、前記 1つのセラミック層の表面には、回路チップ搭載 部を包囲して、アンテナ端子 ANT、送信側信号端子 Tx、受信側信号端子 Rx、及び 複数のグランド端子 GND力もそれぞれ伸びる複数の配線パターンが、アンテナ端子 及び回路チップ搭載部を通る中心線を挟んで左右対称の形状に形成されてヽる。

[0026] 該具体的構成によれば、送信用フィルターの入力端子 A及び出力端子 B、受信用 フィルターの入力端子 C及び出力端子 D、並びに複数のグランド端子 Gの位置が、左 右逆の位置関係に変更されたとしても、これらの信号端子を基体上の複数の配線パ ターンに最短経路でワイヤーボンディングすることが出来る。

発明の効果

[0027] 本発明に係る積層セラミック型電子デバイス及びこれに用いるパッケージによれば 、共通のパッケージを用いて信号端子の位置についての 2種類の設計仕様に対応 することが出来、これによつて共通の製造設備を用いたパッケージの製造が可能とな り、製造コストの削減が図られる。又、 2種類のノッケージが 1種類となることから、生 産管理や在庫管理が容易となる。

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、本発明をアンテナ共用器に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説 明する。

[0029] 本発明に係るアンテナ共用器は、図 7に示す如ぐアンテナが接続されるべきアン テナ端子 ANTと、送信回路が接続されるべき送信側信号端子 Txと、受信回路が接 続されるべき受信側信号端子 Rxとを具え、アンテナ端子 ANTは、弾性表面波素子 カゝらなる送信用フィルターチップ (2)を経て送信側信号端子 Txに繋がると共に、弾性 表面波素子力もなる受信用フィルターチップ (3)を経て受信側信号端子 Rxに繋がつ ている。

[0030] 又、アンテナ端子 ANTと受信用フィルターチップ (3)との間には、位相を回転させる ための位相整合用ストリップ線路 (9)が介在し、送信用フィルターチップ (2)と受信用フ ィルターチップ (3)の間の位相の整合が図られている。

[0031] 図 8は、ノッケージィ匕したアンテナ共用器の積層構造を示しており、複数のセラミツ ク層 (12)〜(16)を積層してなる基体 (10)の表面にキヤビティ (11)が凹設され、更に該キ ャビティ (11)を蓋体 (17)で覆うことにより、積層セラミック型のパッケージ (1)が構成され ており、該キヤビティ (11)の底面には、送信用フィルターチップ (2)と受信用フィルター チップ (3)が左右の位置関係に配備されて、る。

[0032] 図 1は、前記蓋体 (17)及び最上層 (第 1層)のセラミック層 (16)を省略したパッケージ( 1)の平面図であって、図示の如ぐ送信用フィルターチップ (2)の表面には、入力端

子 A、出力端子 B及び 2つのグランド端子 Gが配備され、受信用フィルターチップ (3) の表面には、入力端子 C、出力端子 D及び 2つのグランド端子 Gが配備されている。 そして、これらの複数の信号端子は、ワイヤー (4)を介して、第 2層のセラミック層 (15) 上にキヤビティ (11)を包囲して形成された複数の配線パターンとそれぞれ連結されて いる。

[0033] 尚、送信用フィルターチップ (2)の入力端子 Aと受信用フィルターチップ (3)の出力 端子 Dは、送信用フィルターチップ (2)及び受信用フィルターチップ (3)の矩形表面の 対角位置に配備され、これによつて、アイソレーション特性が改善されている。

[0034] ノッケージ (1)の側面には、外部接続端子となるアンテナ端子 ANT、送信側信号 端子 Tx、受信側信号端子 Rx、及び複数のグランド端子 GNDがそれぞれサイド電極 として形成され、これらの端子がそれぞれ配線パターン及びワイヤー (4)を経て、送信 用フィルターチップ (2)及び受信用フィルターチップ (3)の対応する信号端子に接続さ れている。

[0035] ノッケージ (1)を構成する第 2層のセラミック層 (15)上の複数の配線パターンは、アン テナ端子 ANT、送信側信号端子 Tx、受信側信号端子 Rx、及び複数のグランド端 子 GND力もキヤビティ (11)に向かって伸びている。送信側信号端子 Txから伸びる第 1配線パターン (7)は、基端部が送信側信号端子 Τχと接続された共通配線部 (71)と、 該共通配線部 (71)の先端部から分岐して伸びる 2本の分岐配線部 (72X73)とから構成 され、両分岐配線部 (72X73)の先端部は、送信用フィルターチップ (2)の 2つの角部と の対向位置に達している。又、受信側信号端子 Rxから伸びる第 2配線パターン (8)は 、基端部が受信側信号端子 Rxと接続された共通配線部 (81)と、該共通配線部 (81)の 先端部から分岐して伸びる 2本の分岐配線部 (82X83)とから構成され、両分岐配線部 (82X83)の先端部は、受信用フィルターチップ (3)の 2つの角部との対向位置に達して いる。

[0036] これらの複数の配線パターンは、アンテナ端子 ANT及びパッケージ (1)の中心部を 通る中心線を挟んで左右対称の形状に形成されてヽる。

[0037] そして、第 1配線パターン (7)の 2本の分岐配線部 (72X73)の内、送信用フィルター チップ (2)の入力端子 Aの近傍位置まで伸びる一方の分岐配線部 (73)の先端部が、

ワイヤー (4)を介して該入力端子 Aと接続されて、る。

[0038] 又、第 2配線パターン (8)の 2本の分岐配線部 (82X83)の内、受信用フィルターチッ プ (3)の出力端子 Dの近傍位置まで伸びる一方の分岐配線部 (82)の先端部が、ワイ ヤー (4)を介して該出力端子 Dと接続されている。

[0039] 図 2は、ノッケージィ匕した他のアンテナ共用器において前記蓋体及び最上層のセ ラミック層を省略したパッケージ (1)の平面図である。該アンテナ共用器は、ノッケー ジ (1)に配備すべき送信側信号端子 Txと受信側信号端子 Rxの位置を図 1に示すァ ンテナ共用器とは左右逆の関係に設定した仕様を有しており、これに応じて、ノ¾ケ ージ (1)のキヤビティ (11)に搭載されている送信用フィルターチップ (2)と受信用フィル ターチップ (3)の配置や、各フィルターチップ上の信号端子の配置が、図 1に示す配 置とは左右逆の関係に設定されている。

[0040] これに対して、図 2に示すパッケージ (1)は、図 1に示すものと共通化されており、第 2層のセラミック層 (15)の表面に形成されて、る配線パターンや他のセラミック層に形 成されている配線パターンは、同一である。

[0041] 但し、図 1に示すパッケージ (1)の送信側信号端子 Txが図 2のパッケージ (1)では、 受信側信号端子 Rxとして用いられ、図 1に示すパッケージ (1)の受信側信号端子 Rx 力 図 2のノッケージ (1)では送信側信号端子 Txとして用いられて、る。

[0042] そして、図 2に示す如ぐ第 1配線パターン (7)の 2本の分岐配線部 (72X73)の内、受 信用フィルターチップ (3)の出力端子 Dの近傍位置まで伸びる他方の分岐配線部 (72 )の先端部が、ワイヤー (4)を介して該出力端子 Dと接続されている。

[0043] 又、第 2配線パターン (8)の 2本の分岐配線部 (82X83)の内、送信用フィルターチッ プ (2)の入力端子 Aの近傍位置まで伸びる他方の分岐配線部 (83)の先端部が、ワイ ヤー (4)を介して該入力端子 Aと接続されて、る。

[0044] 従って、図 1と図 2に示す如ぐノッケージ (1)に配備すべき送信側信号端子 Txと受 信側信号端子 Rxの位置が左右逆関係の仕様を有する 2種類のアンテナ共用器を製 造する場合において、ノ¾ /ケージ (1)は、 2種類のアンテナ共用器に共通に使用する ことが出来る。

[0045] これによつて、従来は 2種類のアンテナ共用器の製造に必要であった 2つの製造設

備が 1つで済むこととなり、製造コストの削減を図ることが出来る。

[0046] 図 5は、図 1に示す共通のパッケージ (1)を用いた本発明のアンテナ共用器の通過 特性とアイソレーション特性を示すグラフであり、図 6は、図 3に示す個別のパッケ一 ジ (5)を用いた従来のアンテナ共用器の通過特性とアイソレーション特性を示すダラ フである。

[0047] 本発明のアンテナ共用器によっても、従来のアンテナ共用器と同等の通過特性と アイソレーション特性が得られていること力図 5及び図 6から明らかである。

[0048] 尚、第 1配線パターン(7)及び第 2配線パターン(8)の形状は上述の実施例のもの に限定されない。例えば、図 9及び図 10に示す形状とすることもできる。図 9及び図 0 は、それぞれ図 1及び図 2と較して第 1配線パターン(7)と第 2配線パターン (8)の形 状のみが異なり、他は同一である。

[0049] 以下に、図 9及び図 10を参照して具体的に説明する。なお、図 1及び図 2と同じ部 分には同じ参照符号を付し、特に記載する以外は説明を繰り返さない。

[0050] 回路チップ搭載部は搭載してヽる送信用フィルター (2)と受信用フィルターチップ( 3)に覆われているため見えないが、該回路チップ搭載部を囲む四角(点線で示す) を構成する 4つの辺(RL1) (RL2)(RL3)(RL4) の内の 2つの辺(RL1) (RL2)に沿って、 それぞれ 5つのボンディングパッド部が配列されている。

[0051] 図 9のフィルターチップの配置形態において、送信用フィルターチップ(2)の入力 端子 Aとワイヤー (4)を介して接続されて!、る第 1のボンディングパッド部 (BP1)は第 1の辺(RL1)に沿って設けられ、受信用フィルターチップ(3)の出力端子 Dとワイヤー (4)を介して接続されて!ヽる第 3のボンディングパッド部(BP3)は第 2の辺(RL2)に沿 つて設けられている。

[0052] 図 10のフィルターチップの配置形態において、受信用フィルターチップ(3)の出力 端子 Dとワイヤー (4)を介して接続されて!ヽる第 2のボンディングパッド部 (BP2)は第 2の辺(RL2)に沿って設けられ、送信用フィルターチップ(2)の入力端子 Aとワイヤー (4)を介して接続されて!、る第 4のボンディングパッド部(BP4)は第 1の辺(RL1)に沿 つて設けられている。

[0053] さらに、第 1配線パターン(7)は第 1のボンディングパッド部(BP1)と第 2のボンディ ングパッド部(BP2)を接続し、第 2配線パターン (8)は第 3のボンディングパッド部(BP

3)と第 4のボンディングパッド部(BP4)を接続して!/、る。

[0054] 尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技 術的範囲内で種々の変形が可能である。

[0055] 例えば、第 1配線パターン (7)及び Z又は第 2配線パターン (8)は、第 2層のセラミツ ク層 (15)の表面に限らず、更に下層のセラミック層の表面に形成すると共に、該配線 パターンの先端部をビアホールによって第 2層のセラミック層 (15)表面のノッドと接続 し、該パッドをフィルターチップの信号端子とワイヤーボンディングすることも可能であ る。

[0056] 又、パッケージ (1)には送信用フィルターチップ (2)と受信用フィルターチップ (3)の 2 つの回路チップを搭載した力送信用フィルター及び受信用フィルターを内蔵した単 一の回路チップを搭載することも可能である。

[0057] 実施例では、複数のセラミック層を積層した基体を例示したが、これに限定されなヽ

。例えばガラスエポキシ榭脂等カゝらなる基層を材料として用い、前記基層を 1つ又は 複数具備したものを基体とすることもできる。

図面の簡単な説明

[0058] [図 1]本発明のアンテナ共用器を最上層のセラミック層を省略して示す平面図である

[図 2]端子配置の異なる本発明のアンテナ共用器を示す上記同様の平面図である。

[図 3]従来のアンテナ共用器を示す上記同様の平面図である。

[図 4]端子配置の異なる従来のアンテナ共用器を示す上記同様の平面図である。

[図 5]本発明のアンテナ共用器の通過特性とアイソレーション特性を示すグラフであ る。

[図 6]従来のアンテナ共用器の通過特性とアイソレーション特性を示すグラフである。

[図 7]アンテナ共用器の回路構成を示すブロック図である。

[図 8]本発明のアンテナ共用器の積層構造を示す断面図である。

[図 9]本発明の他の実施例を示す平面図である。

[図 10]図 9と端子配置の異なる本発明のアンテナ共用器を示す平面図である。

符号の説明

(1)パッケージ

(11)キヤビティ

(2)送信用フィルターチップ

(3)受信用フィルターチップ

(7)第 1配線パターン

(71)共通配線部

(72)分岐配線部

(73)分岐配線部

(8)第 2配線パターン

(81)共通配線部

(82)分岐配線部

(83)分岐配線部

ANTアンテナ端子 Tx送信側信号端子 Rx受信側信号端子