JP2004242044A

JP2004242044A - 弾性表面波フィルタ

Info

Publication number: JP2004242044A
Application number: JP2003028956A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ishikawa; 賀津雄石川
Original assignee: Toyo Communication Equipment Co Ltd
Current assignee: Toyo Communication Equipment Co Ltd
Priority date: 2003-02-06
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】本発明は、弾性表面波フィルタに関し、特にパッケージ寸法を小型にし、且つ、高品質な弾性表面波フィルタを提供することを目的とする。
【解決手段】圧電基板の主面上に弾性表面波を伝搬するためのＩＤＴと該ＩＤＴと電気的に導通したボンディングパッドとを形成すると共に、該圧電基板に不要波を吸収するためのアブソーバを備えた弾性表面波フィルタ素子をパッケージ内にフリップチップボンディング実装した構造の弾性表面波フィルタにおいて、前記アブソーバを弾性表面波フィルタ素子とパッケージとの間を固定する接着剤として機能させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波フィルタに関し、特にパッケージ寸法を小型にした弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、弾性表面波（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ：以下、ＳＡＷ）フィルタは移動体通信分野で広く利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴があることから特に携帯電話等に多く用いられている。図３は、従来のトランスバーサルＳＡＷフィルタの構成を示す平面図である。なお、実際にはパッケージ２１の開口部が金属カバーによって封止されているがここでは図示を省略している。圧電基板２２の主面上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ２３、２４を所定の間隔を隔して配置すると共に、表面波の伝搬方向であって圧電基板２２の両端に、端面からの表面波の反射を吸収するためのアブソーバ２５が塗布されている。ＩＤＴ２３、２４はそれぞれ互いに間挿し合う複数の電極指を有する一対の櫛形電極より形成され、入力用ＩＤＴ２３の一方のボンディングパッド２６と端子電極３０と、他方のボンディングパッド２７と端子電極３１とをそれぞれアルミあるいは金等の金属を材料とするボンディングワイヤを用いて電気的導通をとると共に、出力用ＩＤＴ２４の一方のボンディングパッド２８と端子電極３２と、他方のボンディングパッド２９と端子電極３３とをそれぞれボンディングワイヤを用いて電気的導通をとる。
【０００３】図３に示すトランスバーサルＳＡＷフィルタの動作は、周知のように、入力側ＩＤＴ２３に電気信号を印加すると、ＩＤＴ２３の電極周期に応じた表面波が励起され、該表面波が圧電基板２２上を伝搬し、出力側ＩＤＴ２４によってピックアップされて、電気信号に変換されて機能するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年の携帯電話の発展に伴い、主に携帯電話の中間段に用いられるＩＦフィルタは更なる小型化が要求されている。ＩＦフィルタとして用いられるトランスバーサルＳＡＷフィルタにおいて、所望のフィルタ特性を得るには数百本程度のＩＤＴ対数が必要であり、また、ＩＦフィルタの使用周波数は低いため、圧電基板のＳＡＷの伝搬速度と周波数により決定される電極１周期当りの波長が大きい。従って、ＳＡＷの伝搬方向に対して垂直方向よりも平行な方向のほうがＳＡＷフィルタ素子の基板寸法は大きくなる。例えば、ＣＤＭＡ方式に使われる中心周波数が１１０ＭＨｚや１８３．６ＭＨｚのＩＦフィルタのパッケージ寸法は７×５ｍｍが一般的で、パッケージに実装されているＳＡＷフィルタ素子の基板寸法は５．５×２．０ｍｍ程度である。
【０００５】従来のワイヤボンディング構造のトランスバーサルＳＡＷフィルタにおいて、ＩＤＴ対数を減らすことによりＳＡＷの伝搬方向に対して平行な方向のＳＡＷフィルタ素子の基板寸法を小さくすることができる。しかしながら、ＩＤＴ対数を減らすと通過帯域内のリップルが大きくなり帯域内平坦度が劣化してしまうため、基板寸法の小型化には限界があった。
【０００６】これに対して、ＳＡＷフィルタ素子の基板寸法を小さくせずにパッケージ寸法を小さくする方法として、フリップチップボンディング（ＦｌｉｐＣｈｉｐＢｏｎｄｉｎｇ：以下ＦＣＢ）構造がある。ＦＣＢ構造は、比較的ＳＡＷフィルタ素子の基板寸法が小さいＲＦフィルタ等でよく使われている。図４は、トランスバーサルＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装した時の断面図で、ＳＡＷフィルタ素子のＩＤＴ２３、２４やボンディングパッド２７、２９等のフィルタ機能部を形成した圧電基板２２の主面をパッケージの内底面と対面させて、ＳＡＷフィルタ素子上のボンディングパッド２７、２９とパッケージの端子電極３６、３６とをＡｕ等からなる金属バンプ３４にて導通接続し、トランスバーサルＳＡＷフィルタを構成したものである。
【０００７】しかしながら、ＲＦフィルタに比べてＳＡＷフィルタ素子の基板寸法の大きいトランスバーサルＳＡＷフィルタ等のＩＦフィルタをＦＣＢ実装する場合、ＳＡＷフィルタ素子上に設けた数個のバンプのみで基板全体を支持しているので、ＳＡＷフィルタ素子とパッケージの接着強度が弱い。そのため、落下などの衝撃に絶えられずＳＡＷフィルタ素子がパッケージから剥れてしまうという問題が発生する。本発明は、以上の問題を解決したものであって、小型で高品質なＳＡＷフィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【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係る弾性表面波フィルタの請求項１記載の発明は、圧電基板の主面上に弾性表面波を伝搬するためのＩＤＴと該ＩＤＴと電気的に導通したボンディングパッドとを形成すると共に、該圧電基板に不要波を吸収するためのアブソーバを備えた弾性表面波フィルタ素子をパッケージ内にフリップチップボンディング実装した構造の弾性表面波フィルタにおいて、前記アブソーバが弾性表面波フィルタ素子とパッケージとの間を固定する接着剤として機能していることを特徴とする弾性表面波フィルタである。請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記アブソーバは、チキソトロピー性を有する接着剤であることを特徴とする弾性表面波フィルタである。請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記アブソーバは、熱硬化型接着剤であることを特徴とする弾性表面波フィルタである。請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記金属バンプは、Ａｕからなることを特徴とする弾性表面波フィルタである。請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記弾性表面波フィルタは、圧電基板の主面上に弾性表面波の伝搬方向に沿って２つのＩＤＴを所定の間隔をおいて配置し、該圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に沿った方向の両端部にアブソーバを配置したトランスバーサル型弾性表面波フィルタであることを特徴とする弾性表面波フィルタである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に図示した実施の形態例に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る第１の実施例のＳＡＷフィルタの構造を示す図であって、（ａ）はトランスバーサルＳＡＷフィルタ素子の平面図、（ｂ）はパッケージにＦＣＢ実装した時の断面図を示したものである。圧電基板２の主面上に表面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ３、４を所定の間隔を隔して配置すると共に、弾性表面波の伝搬方向に沿って圧電基板２の両端に端面からの表面波の反射を吸収するためのアブソーバ５が塗布されている。ＩＤＴ３、４はそれぞれ互いに間挿し合う複数の電極指を有する一対の櫛形電極により形成され、ＩＤＴ３の一方の櫛形電極は入力用ボンディングパッド６に接続し、他方の櫛形電極はアース用ボンディングパッド７に接続する。さらに、ＩＤＴ４の一方の櫛形電極は出力用ボンディングパッド８に接続し、他方の櫛形電極はアース用ボンディングパッド９に接続して、トランスバーサルＳＡＷフィルタ素子を構成する。そして、ＳＡＷフィルタ素子のＩＤＴ３、４及びボンディングパッド６〜９で構成されるフィルタ機能部とパッケージ１の内底面が対面するように、ＳＡＷフィルタ素子のボンディングパッド６〜９とパッケージの端子電極１１とをＡｕからなる金属バンプ１０を介して電気的導通をとる。本発明の特徴は、ＳＡＷフィルタ素子の圧電基板の両端部に塗布したアブソーバをパッケージに固着させることにより、金属バンプだけではなくアブソーバでもＳＡＷフィルタ素子とパッケージとを接着固定したことである。
【００１０】前記アブソーバは、ＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装する前に、予めアブソーバを圧電基板に塗布しておき、ＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装した時にアブソーバがパッケージに密着するようにアブソーバの厚みはＳＡＷフィルタ素子とパッケージの底面との間隙よりも大きくする。また、本発明の構造においては、チキソトロピー性を持たせたエポキシ系、シリコン系、ポリイミド系等のアブソーバを用いる。チキソトロピー性とは、液に応力を加えて流動させると軟化が起きる、すなわち粘度が低下するが流動させることを止めると再び高粘度化する現象のことである。このようなチキソトロピー性を有する材料を攪拌して軟化させた状態で圧電基板上の所定の位置に塗布し、そのまま静止させることでアブソーバがその位置にとどまる。従って、ＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装する作業をしてもアブソーバが広がってＩＤＴに接触してしまうことはない。また、ＦＣＢ実装する際に圧力を加えることによりアブソーバが若干軟化するのでパッケージ下面になじんで接着剤として密着性が向上することになる。そして、ＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装後、乾燥することによりアブソーバを固着させる。
【００１１】また、前記アブソーバを熱硬化型にすれば、ＳＡＷフィルタ素子をＦＣＢ実装する際に、金属バンプを導通固着させるために該ＳＡＷフィルタ素子を加熱するので、金属バンプとアブソーバとを同時に固着することができ、工数を削減することができる。
【００１２】以上、本発明のＳＡＷフィルタは、パッケージの小型化を実現すべくＦＣＢ構造にしたＳＡＷフィルタにおいて、不要波を吸収するために基板に塗布するアブソーバを、ＳＡＷフィルタ素子とパッケージを固着するための接着剤としても機能させたことである。このような構造にすることでＳＡＷフィルタ素子の基板上に設けたアブソーバによりＳＡＷの不要波を吸収しフィルタ特性にノイズがはいるのを防止すると共に、ＳＡＷフィルタ素子を金属バンプのみならずアブソーバでも固着するためチップ剥れなどの不良品の発生を抑えることができ、更にはＦＣＢ構造なのでパッケージの小型化が実現できる。
【００１３】図２は、本発明の第２の実施例であり、圧電基板１３上に形成したＩＤＴ１４、１５及びボンディングパッド１７等で構成されるフィルタ機能部とパッケージ１２の底面が対面するように、ＳＡＷフィルタ素子のボンディングパッド１７とパッケージの端子電極１８とをＡｕからなる金属バンプ１９でＦＣＢ実装した後、ディスペンサ等を用いて圧電基板１３の両端部にアブソーバ１６を充填した構成である。このように基板両端部にアブソーバを充填して被覆することで、ＳＡＷフィルタ素子とパッケージの接着をより強固なものとする。更に、両端部だけではなく圧電基板の全ての外周部にアブソーバを充填した構成にすれば、ＳＡＷフィルタ素子とパッケージ間の接着は完全なものとなる。
【００１４】以上、トランスバーサルＳＡＷフィルタの例について説明してきたが、本発明はそれのみに限らず、基板上にアブソーバを塗布したＳＡＷフィルタ素子をＦＣＢ実装したＳＡＷフィルタにおいても適用できることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように圧電基板上に不要波を吸収するためのアブソーバを設置したＳＡＷフィルタ素子をＦＣＢ実装するにあたり、該アブソーバをＳＡＷフィルタ素子とパッケージを固定する接着剤としたので、小型化、高品質化されたＳＡＷフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るＳＡＷフィルタの構造を示す図であり、（ａ）はトランスバーサルＳＡＷフィルタ素子の平面図、（ｂ）はパッケージにＦＣＢ実装した時の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る図であって、ＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装した時の断面図である。
【図３】従来のワイヤボンディング構造のＳＡＷフィルタの平面図である。
【図４】従来のＳＡＷフィルタ素子をパッケージにＦＣＢ実装した時の断面図である。
【符号の説明】
１、１２…パッケージ
２、１３…圧電基板
３、４、１４、１５…ＩＤＴ
５、１６…アブソーバ
６、７、８、９、１７…ボンディングパッド
１０、１９…金属バンプ
１１、１８…端子電極

Claims

圧電基板の主面上に弾性表面波を伝搬するためのＩＤＴと該ＩＤＴと電気的に導通したボンディングパッドとを形成すると共に、該圧電基板に不要波を吸収するためのアブソーバを備えた弾性表面波フィルタ素子をパッケージ内にフリップチップボンディング実装した構造の弾性表面波フィルタにおいて、
前記アブソーバが弾性表面波フィルタ素子とパッケージとの間を固定する接着剤として機能していることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
請求項１記載の発明において、前記アブソーバは、チキソトロピー性を有する接着剤であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
請求項１記載の発明において、前記アブソーバは、熱硬化型接着剤であることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
請求項１記載の発明において、前記金属バンプは、Ａｕからなることを特徴とする弾性表面波フィルタ。
請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記弾性表面波フィルタは、圧電基板の主面上に弾性表面波の伝搬方向に沿って２つのＩＤＴを所定の間隔をおいて配置し、該圧電基板の弾性表面波の伝搬方向に沿った方向の両端部にアブソーバを配置したトランスバーサル型弾性表面波フィルタであることを特徴とする弾性表面波フィルタ。